Aan die begin van die nuwe ontwerp is die meeste tyd bestee aan stroombaanontwerp en die keuse van komponente, en die PCB uitleg en bedradingstadium is dikwels nie volledig oorweeg nie weens gebrek aan ervaring. As u nie genoeg tyd en moeite spandeer aan die uitleg van die PCB en die routeringsfase van die ontwerp nie, kan dit probleme in die vervaardigingsfase of funksionele gebreke tot gevolg hê as die ontwerp oorgedra word van die digitale domein na die fisiese werklikheid. So, wat is die sleutel tot die ontwerp van ‘n printplaat wat eg op papier en in fisiese vorm is? Kom ons kyk na die top vyf PCB -ontwerpriglyne om te weet by die ontwerp van ‘n vervaardigbare, funksionele PCB.

1 – Pas die komponentuitleg fyn aan

Die fase van komponentplasing van die PCB -uitlegproses is beide ‘n wetenskap en ‘n kuns, wat strategiese oorweging vereis van die primêre komponente wat op die bord beskikbaar is. Alhoewel hierdie proses uitdagend kan wees, sal die manier waarop u die elektronika plaas, bepaal hoe maklik dit is om u bord te vervaardig en hoe goed dit aan u oorspronklike ontwerpvereistes voldoen.

Alhoewel daar ‘n algemene algemene orde is vir die plasing van komponente, soos die opeenvolgende plasing van verbindings, PCB -monteringskomponente, kringe, presisiebane, kritieke stroombane, ens., Is daar ook ‘n paar spesifieke riglyne wat u in gedagte moet hou, insluitend:

Oriëntasie-Om te verseker dat soortgelyke komponente in dieselfde rigting geplaas word, sal help om ‘n doeltreffende en foutlose sweisproses te bewerkstellig.

Plasing – Vermy die plaas van kleiner komponente agter groter komponente waar dit deur soldeer van groter komponente beïnvloed kan word.

Organisasie-Dit word aanbeveel dat alle oppervlaktemonteringskomponente (SMT) op dieselfde kant van die bord geplaas word en dat alle onderdele (TH) bo-op die bord geplaas word om die monteringstappe te verminder.

‘N Laaste PCB-ontwerpriglyn-as die gemengde tegnologie-komponente (deurlopende en oppervlak-gemonteerde komponente) gebruik word, kan die vervaardiger ekstra prosesse benodig om die bord te monteer, wat u algehele koste sal bydra.

Goeie chip komponent oriëntasie (links) en slegte chip komponent oriëntasie (regs)

Goeie komponentplasing (links) en slegte komponentplasing (regs)

Nr. 2 – Behoorlike plasing van krag, aarding en seinbedrading

Nadat u die komponente geplaas het, kan u die kragtoevoer, aarding en seinbedrading plaas om te verseker dat u sein ‘n skoon, probleemlose pad het. Hou in hierdie stadium van die uitlegproses die volgende riglyne in gedagte:

Vind die kragtoevoer en die aardingsvlaklae

Dit word altyd aanbeveel dat die kragtoevoer en grondvlaklae binne die bord geplaas word terwyl dit simmetries en gesentreer is. Dit help om te voorkom dat u printplaat buig, wat ook belangrik is as u komponente korrek geplaas is. Om die IC aan te dryf, word dit aanbeveel om ‘n gemeenskaplike kanaal vir elke kragtoevoer te gebruik, ‘n stewige en stabiele bedradingswydte te verseker, en om krag-aansluitings van Daisy-ketting van toestel tot toestel te vermy.

Seinkabels word deur kabels verbind

Verbind vervolgens die seinlyn volgens die ontwerp in die skematiese diagram. Dit word aanbeveel om altyd die kortste moontlike pad te neem en die pad tussen komponente te lei. As u komponente sonder vooroordeel horisontaal geplaas moet word, word dit aanbeveel dat u die komponente van die bord basies horisontaal bedraad waar dit uit die draad kom en dit dan vertikaal bedraad nadat dit uit die draad gekom het. Dit hou die komponent in horisontale posisie terwyl die soldeer migreer tydens sweis. Soos in die boonste helfte van die figuur hieronder getoon. Die seinbedrading wat in die onderste gedeelte van die figuur getoon word, kan komponentafbuiging veroorsaak terwyl die soldeer vloei tydens sweis.

Aanbevole bedrading (pyle dui soldeervloeirigting aan)

Bedrading wat nie aanbeveel word nie (pyle dui soldervloeirigting aan)

Definieer netwerkbreedte

U ontwerp kan verskillende netwerke benodig wat verskillende strome kan dra, wat die vereiste netwerkwydte bepaal. Met inagneming van hierdie basiese vereiste, word dit aanbeveel om ‘n breedte van 0.010 “(10mil) vir analoog en digitale seine met ‘n lae stroom te verskaf. As u lynstroom 0.3 ampère oorskry, moet dit vergroot word. Hier is ‘n gratis lynwydte sakrekenaar om die omskakelingsproses maklik te maak.

Nommer drie. – Doeltreffende kwarantyn

U het waarskynlik ondervind hoe groot spanning- en stroompieke in kragtoevoerkringe u laespanningsstroombeheerbane kan belemmer. Volg die volgende riglyne om sulke steuringsprobleme te verminder:

Isolasie – Maak seker dat elke kragbron apart van die kragbron en beheerbron gehou word. As u dit aan die PCB moet koppel, moet u seker maak dat dit so na as moontlik aan die einde van die kragpad is.

Uitleg – As u ‘n grondvlak in die middelste laag geplaas het, moet u ‘n klein impedansiepad plaas om die risiko van kragstoring te verminder en u beheersignaal te beskerm. Dieselfde riglyne kan gevolg word om u digitale en analoog apart te hou.

Koppel – Om kapasitiewe koppeling te verminder as gevolg van die plasing van groot grondvliegtuie en bedrading bo en onder hulle, probeer om die grond slegs deur analoog seinlyne oor te steek.

Voorbeelde van isolasie van komponente (digitaal en analoog)

No.4 – Los die hitteprobleem op

Het u al ooit ‘n agteruitgang in die werkverrigting van die stroombaan of selfs skade aan die bord gekry as gevolg van hitteprobleme? Omdat daar nie aandag aan warmteafvoer geneem word nie, was daar baie probleme wat baie ontwerpers teister. Hier is ‘n paar riglyne wat u in gedagte moet hou om probleme met hitteafvoer op te los:

Identifiseer lastige komponente

Die eerste stap is om te begin dink oor watter komponente die meeste hitte van die bord sal afvoer. Dit kan gedoen word deur eers die vlak van ‘termiese weerstand’ in die datablad van die komponent te vind en dan die voorgestelde riglyne te volg om die opgewekte hitte oor te dra. U kan natuurlik verkoelers en koelwaaiers byvoeg om die komponente koel te hou, en onthou om belangrike komponente weg te hou van hoë hittebronne.

Voeg warm lugblokkies by

Die byvoeging van warmlugblokkies is baie handig vir vervaardigde stroombane, dit is noodsaaklik vir komponente met ‘n hoë koperinhoud en golwe soldeertoepassings op meerlagige stroombane. Vanweë die moeilikheid om die temperatuur van die proses te handhaaf, word dit altyd aanbeveel om warm lugblokkies op komponente deur die gat te gebruik om die sweisproses so eenvoudig as moontlik te maak deur die hitte-afvoer van die komponente te vertraag.

As ‘n algemene reël, moet u altyd ‘n deur- of deurgat verbind wat met die grond- of kragvliegtuig gekoppel is, met ‘n warmlugblok. Benewens warmlugblokkies, kan u ook traanvalle by die plek van die verbindingslyn voeg om ekstra koperfoelie/metaalondersteuning te bied. Dit sal help om meganiese en termiese spanning te verminder.

Tipiese verbinding met warm lugblokkies

Warm lugblokkie -wetenskap:

Baie ingenieurs wat verantwoordelik is vir die proses of SBS in ‘n fabriek, ondervind dikwels spontane elektriese energie, soos elektriese borddefekte soos spontane leë, ontwatering of koue benatting. Maak nie saak hoe om die prosesomstandighede te verander of die temperatuur van die lasoondoestel te verander nie; daar is ‘n sekere hoeveelheid tin wat nie gelas kan word nie. Wat de hel gaan hier aan?

Benewens die oksidasieprobleem van die komponente en stroombane, ondersoek die terugkeer daarvan nadat ‘n baie groot deel van die bestaande sweiswerk eintlik die gevolg is van die ontbrekingsontwerp (uitleg), en een van die algemeenste is die komponente van ‘n sekere sweisvoete wat verbind is met die koperplaat van ‘n groot oppervlakte, hierdie komponente na hervestig soldeer sweis sweisvoete, Sommige handgesweisde komponente kan ook vals sweis- of bekledingsprobleme veroorsaak as gevolg van soortgelyke situasies, en sommige kan selfs nie die komponente sweis as gevolg van te lang verhitting nie.

Algemene PCB in die stroombaanontwerp moet dikwels ‘n groot oppervlakte koperfoelie as kragtoevoer (Vcc, Vdd of Vss) en grond (GND, grond) lê. Hierdie groot koperfoelie -oppervlaktes is gewoonlik direk verbind met ‘n aantal beheerkringe (ICS) en penne van elektroniese komponente.

Ongelukkig, as ons hierdie groot oppervlaktes koperfoelie wil verhit tot die temperatuur van die smeltblikkie, neem dit gewoonlik meer tyd as individuele pads (verhitting is stadiger), en die hitte -afvoer is vinniger. As die een kant van so ‘n groot koperfoeliebedrading aan klein komponente gekoppel is, soos klein weerstand en klein kapasitansie, en die ander kant nie, is dit maklik om probleme te sweis as gevolg van die inkonsekwentheid van smeltblik en stolstyd; As die temperatuurkromme van hervloei -sweiswerk nie goed aangepas word nie en die voorverhittingstyd onvoldoende is, kan die soldeervoete van hierdie komponente wat in groot koperfoelie verbind is, die probleem van virtuele sweiswerk veroorsaak omdat dit nie die smeltblikkeltemperatuur kan bereik nie.

Tydens handsolder verdwyn die soldeerverbindings van komponente wat aan groot koperfolies gekoppel is, te vinnig om binne die vereiste tyd te voltooi. Die algemeenste gebreke is soldeer en virtuele soldeer, waar soldeersel slegs aan die pen van die komponent gesweis word en nie aan die pad van die printplaat gekoppel is nie. Vanaf die voorkoms vorm die hele soldeersel ‘n bal; Wat meer is, die operateur om die sweisvoete op die printplaat te sweis en die temperatuur van die soldeerbout voortdurend te verhoog of te lank verhit, sodat die komponente die hittebestandheidstemperatuur en skade oorskry sonder om dit te weet. Soos in die figuur hieronder getoon.

Aangesien ons die probleempunt ken, kan ons die probleem oplos. Oor die algemeen benodig ons die sogenaamde termiese reliëfblokontwerp om die sweisprobleem op te los wat veroorsaak word deur die sweisvoete van groot verbindingselemente van koperfoelie. Soos in die onderstaande figuur getoon, gebruik die bedrading aan die linkerkant geen warmlugblok nie, terwyl die bedrading aan die regterkant ‘n warmlugblokkie -aansluiting aangeneem het. Daar kan gesien word dat daar slegs ‘n paar klein lyntjies in die kontakarea tussen die kussing en groot koperfoelie is, wat die temperatuurverlies op die kussing aansienlik kan beperk en ‘n beter sweiseffek kan bewerkstellig.

Nr. 5 – Gaan u werk na

Dit is maklik om aan die einde van ‘n ontwerpprojek oorweldig te voel as jy al die stukke bymekaar sit en blaas. Daarom kan die ontwerp -inspanning op hierdie stadium dubbel en drie keer die verskil tussen vervaardigingsukses en mislukking beteken.

Om die kwaliteitsbeheerproses te voltooi, beveel ons altyd aan dat u begin met ‘n elektriese reëlkontrole (ERC) en ontwerpreëlkontrole (DRC) om te verifieer dat u ontwerp aan alle reëls en beperkings voldoen. Met albei stelsels kan u die spelingwydtes, lynwydtes, algemene vervaardigingsinstellings, hoëspoedvereistes en kortsluitings maklik nagaan.

As u ERC en DRC foutvrye resultate lewer, word dit aanbeveel dat u die bedrading van elke sein, van skematiese na PCB, een seinlyn op ‘n slag nagaan om seker te maak dat u geen inligting mis nie. Gebruik ook die toets- en maskervermoëns van u ontwerpgereedskap om te verseker dat u PCB -uitlegmateriaal by u skematiese pas.