Погано розроблені друковані плати або друковані плати ніколи не відповідатимуть якості, необхідної для комерційного виробництва. Здатність судити про якість дизайну друкованої плати дуже важлива. Досвід і знання проектування друкованої плати необхідні для проведення повного аналізу конструкції. Однак є кілька способів швидко оцінити якість дизайну друкованої плати.

Принципової діаграми може бути достатньо, щоб проілюструвати компоненти заданої функції та їхнє з’єднання. Однак інформація, яку надають схеми щодо фактичного розміщення та підключення компонентів для певної операції, дуже обмежена. Це означає, що навіть якщо друкована плата розроблена шляхом ретельного впровадження всіх з’єднань компонентів повної схеми принципу роботи, цілком можливо, що кінцевий продукт може працювати не так, як очікувалося. Щоб швидко перевірити якість дизайну друкованої плати, зверніть увагу на наступне:

1. Трасування друкованої плати

Видимі сліди друкованої плати покриті резистом для припою, який допомагає захистити мідні сліди від короткого замикання та окислення. Можна використовувати різні кольори, але найчастіше використовується зелений колір. Зауважте, що важко побачити сліди через білий колір паяльної маски. У багатьох випадках ми можемо бачити лише верхній і нижній шари. Якщо друкована плата має більше двох шарів, внутрішні шари не видно. Однак про якість дизайну легко судити, просто подивившись на зовнішні шари.

У процесі перевірки проекту перевірте сліди, щоб переконатися, що немає різких вигинів і що всі вони простягаються по прямій лінії. Уникайте різких поворотів, оскільки певні високочастотні або потужні сигнали можуть спричинити проблеми. Уникайте їх взагалі, оскільки вони є остаточним сигналом поганої якості дизайну.

2. Розв'язувальний конденсатор

Щоб відфільтрувати будь-який високочастотний шум, який може негативно вплинути на мікросхему, розв’язувальний конденсатор розташований дуже близько до контакту джерела живлення. Як правило, якщо мікросхема містить більше одного виводу сток-сток (VDD), кожен такий висновок потребує розв’язувального конденсатора, іноді навіть більше.

Розв'язувальний конденсатор слід розташувати дуже близько до виводу, який необхідно розв'язати. Якщо його не розташувати близько до висновку, ефект розв’язувального конденсатора буде значно зменшений. Якщо розв'язувальний конденсатор не розміщений поруч із висновками на більшості мікросхем, то це знову вказує на неправильну конструкцію друкованої плати.

3. Довжина сліду друкованої плати збалансована

Для того, щоб кілька сигналів мали точні часові співвідношення, довжина траси друкованої плати повинна бути узгоджена в конструкції. Зіставлення довжини траси гарантує, що всі сигнали досягають місця призначення з однаковою затримкою, і допомагає підтримувати зв’язок між фронтами сигналу. Необхідно отримати доступ до принципової діаграми, щоб дізнатися, чи вимагає будь-який набір сигнальних ліній точні часові співвідношення. Ці траси можна простежити, щоб перевірити, чи було застосовано будь-яке вирівнювання довжини траси (інакше звані лініями затримки). У більшості випадків ці лінії затримки виглядають як криві лінії.

Варто зазначити, що додаткова затримка спричинена переходами на шляху сигналу. Якщо неможливо уникнути переходів, важливо переконатися, що всі групи трасування мають однакову кількість переходів із точним співвідношенням часу. Крім того, затримку, спричинену переходом, можна компенсувати за допомогою лінії затримки.

4. Розміщення компонентів

Хоча котушки індуктивності мають здатність генерувати магнітні поля, інженери повинні переконатися, що вони не розміщуються близько одна до одної під час використання індукторів у ланцюзі. Якщо котушки індуктивності розташовані близько одна до одної, особливо впритул, це створить шкідливий зв’язок між котушками індуктивності. Завдяки магнітному полю, створюваному індуктором, у великому металевому предметі індукується електричний струм. Тому їх необхідно розміщувати на певній відстані від металевого предмета, інакше значення індуктивності може змінитися. Розташувавши індуктори перпендикулярно один до одного, навіть якщо індуктори розташовані близько один до одного, можна зменшити непотрібний взаємний зв’язок.

Якщо на друкованій платі є силові резистори або будь-які інші теплогенеруючі компоненти, необхідно враховувати вплив тепла на інші компоненти. Наприклад, якщо в схемі використовуються конденсатори температурної компенсації або термостати, їх не слід розміщувати поблизу силових резисторів або будь-яких компонентів, які виділяють тепло.

На друкованій платі має бути виділена область для бортового комутаційного регулятора та його пов’язаних компонентів. Ця частина повинна бути встановлена ​​якомога далі від частини, яка має справу з малими сигналами. Якщо джерело живлення змінного струму підключено безпосередньо до друкованої плати, на друкованій платі має бути окрема частина зі сторони змінного струму. Якщо компоненти не розділені відповідно до наведених вище рекомендацій, якість конструкції друкованої плати буде проблематичною.

5. Ширина сліду

Інженери повинні бути особливо уважними, щоб правильно визначити розмір слідів, що несуть великі струми. Якщо траси, що передають сигнали, що швидко змінюються, або цифрові сигнали проходять паралельно трасам, що несуть невеликі аналогові сигнали, можуть виникнути проблеми зі сприйняттям шуму. Шлейф, підключений до котушки індуктивності, може діяти як антена і може спричиняти шкідливе радіочастотне випромінювання. Щоб уникнути цього, ці позначки не повинні бути ширшими.

6. Заземлення та заземлена площина

Якщо друкована плата складається з двох частин, цифрової та аналогової, і має бути з’єднана лише в одній спільній точці (зазвичай це негативна клема живлення), площина заземлення має бути відокремлена. Це може допомогти уникнути негативного впливу цифрової частини на аналогову частину, викликаного стрибками струму заземлення. Зворотний контур заземлення підсхеми (якщо друкована плата має лише два шари) потрібно відокремити, а потім підключити до негативної клеми живлення. Наполегливо рекомендується мати принаймні чотири шари для помірно складних друкованих плат, а для шарів живлення та заземлення потрібні два внутрішні шари.

на закінчення

Для інженерів дуже важливо мати достатні професійні знання з проектування друкованих плат, щоб оцінити якість дизайну одного чи одного співробітника. Однак інженери без професійних знань можуть переглянути вищевказані методи. Перш ніж переходити до створення прототипів, особливо під час проектування стартапу, завжди доцільно мати експерта, який перевіряє якість дизайну друкованої плати.