У пачатку стварэння новага дызайну большая частка часу была выдаткавана на праектаванне схем і выбар кампанентаў Друкаваная плата макет і электраправодка часта не разглядаліся комплексна з -за адсутнасці вопыту. Няздольнасць прысвяціць дастатковы час і намаганні макету друкаванай платы і фазе маршрутызацыі праектавання можа прывесці да праблем на стадыі вытворчасці або функцыянальных дэфектаў пры пераходзе дызайну з лічбавага дамена ў фізічную рэальнасць. Такім чынам, што з’яўляецца ключом да праектавання друкаванай платы, сапраўднай як на паперы, так і ў фізічнай форме? Давайце вывучым пяць лепшых рэкамендацый па распрацоўцы друкаваных плат, якія трэба ведаць пры распрацоўцы функцыянальнай друкаванай платы.

1 – Добра наладзьце кампаноўку кампанентаў

Фаза размяшчэння кампанентаў у макеце друкаванай платы – гэта і навука, і мастацтва, якое патрабуе стратэгічнага разгляду асноўных кампанентаў, наяўных на дошцы. Хоць гэты працэс можа быць складаным, спосаб размяшчэння электронікі вызначыць, наколькі лёгка вырабіць вашу плату і наколькі яна адпавядае вашым першапачатковым патрабаванням да дызайну.

Хоць існуе агульны агульны парадак размяшчэння кампанентаў, напрыклад, паслядоўнае размяшчэнне раздымаў, кампанентаў для мацавання друкаванай платы, схемы харчавання, дакладныя схемы, крытычныя ланцугі і г.д.

Арыентацыя-забеспячэнне таго, каб аналагічныя кампаненты размяшчаліся ў адным кірунку, дапаможа дасягнуць эфектыўнага і беспамылковага працэсу зваркі.

Размяшчэнне – пазбягайце размяшчэння меншых кампанентаў за буйнымі кампанентамі, дзе на іх можа паўплываць пайка больш буйных кампанентаў.

Арганізацыя-Рэкамендуецца размясціць усе кампаненты павярхоўнага мантажу (SMT) з аднаго боку платы, а ўсе кампаненты праз скразныя адтуліны (TH) размясціць зверху дошкі, каб мінімізаваць этапы зборкі.

Адно з апошніх рэкамендацый па распрацоўцы друкаванай платы-пры выкарыстанні кампанентаў змешаных тэхналогій (кампанентаў праз скразныя адтуліны і павярхоўнага мантажу) вытворца можа запатрабаваць дадатковых працэсаў зборкі платы, што павялічыць агульныя выдаткі.

Добрая арыентацыя кампанента чыпа (злева) і дрэнная арыентацыя кампанента чыпа (справа)

Добрае размяшчэнне кампанентаў (злева) і дрэннае размяшчэнне кампанентаў (справа)

№ 2 – Правільнае размяшчэнне электрасілкавання, зазямлення і сігнальнай праводкі

Пасля размяшчэння кампанентаў вы можаце размясціць блок харчавання, зазямленне і сігнальную праводку, каб пераканацца, што ваш сігнал мае чысты шлях без праблем. На гэтым этапе макета памятайце пра наступныя рэкамендацыі:

Знайдзіце пласты крыніцы харчавання і зазямлення

Заўсёды рэкамендуецца размяшчаць платы блока харчавання і плоскасці зазямлення ўнутры платы, сіметрычна і з цэнтрам. Гэта дапамагае прадухіліць згінанне друкаванай платы, што таксама мае значэнне, калі кампаненты размешчаны правільна. Для харчавання мікрасхемы рэкамендуецца выкарыстоўваць агульны канал для кожнага блока харчавання, забяспечваць цвёрдую і стабільную шырыню праводкі і пазбягаць падлучэння ланцуга да сеткі “ромашка”.

Сігнальныя кабелі падключаюцца праз кабелі

Далей падключыце сігнальную лінію ў адпаведнасці з канструкцыяй на прынцыповай схеме. Рэкамендуецца заўсёды ісці па максімальна кароткім і прамым шляху паміж кампанентамі. Калі вашы кампаненты павінны быць размешчаны гарызантальна без зрушэння, рэкамендуецца ў асноўным праводзіць кампаненты дошкі гарызантальна там, дзе яны выходзяць з провада, а затым вертыкальна іх пасля таго, як яны выйшлі з провада. Гэта ўтрымлівае кампанент у гарызантальным становішчы, калі прыпой мігруе падчас зваркі. Як паказана ў верхняй палове малюнка ніжэй. Сігнальная разводка, паказаная ў ніжняй частцы малюнка, можа выклікаць адхіленне кампанента, калі прыпой цячэ падчас зваркі.

Рэкамендуемая праводка (стрэлкі паказваюць кірунак патоку прыпоя)

Непажаданая праводка (стрэлкі паказваюць кірунак патоку прыпоя)

Вызначце шырыню сеткі

Ваш дызайн можа запатрабаваць розных сетак, якія будуць несці розныя токі, што будзе вызначаць неабходную шырыню сеткі. Улічваючы гэтае асноўнае патрабаванне, рэкамендуецца забяспечыць шырыню 0.010 “(10 мілі) для аналагавых і лічбавых сігналаў з нізкім токам. Калі сілавы ток перавышае 0.3 ампера, яго трэба пашырыць. Вось бясплатны калькулятар шырыні лініі, каб палегчыць працэс пераўтварэння.

Нумар тры. – Эфектыўны каранцін

Вы, напэўна, адчулі, як вялікія скокі напружання і току ў ланцугах харчавання могуць перашкаджаць вашым схемам кіравання нізкавольтным токам. Каб звесці да мінімуму такія праблемы з перашкодамі, прытрымлівайцеся наступных рэкамендацый:

Ізаляцыя – пераканайцеся, што кожны крыніца харчавання знаходзіцца асобна ад крыніцы харчавання і крыніцы кіравання. Калі вы павінны злучыць іх разам у друкаванай плаце, пераканайцеся, што яна знаходзіцца як мага бліжэй да канца тракта харчавання.

Макет – Калі вы размясцілі плоскасць зазямлення ў сярэднім пласце, абавязкова размясціце невялікі імпедансны шлях, каб знізіць рызыку ўзнікнення перашкод у ланцугу харчавання і дапамагчы абараніць сігнал кіравання. Вы можаце прытрымлівацца тых жа рэкамендацый, каб ваш лічбавы і аналагавы асобныя.

Злучэнне – Каб паменшыць ёмістную сувязь з -за размяшчэння вялікіх плоскасцей зазямлення і праводкі вышэй і ніжэй іх, паспрабуйце перасекчы імітацыю зямлі толькі праз аналагавыя сігнальныя лініі.

Прыклады ізаляцыі кампанентаў (лічбавы і аналагавы)

No.4 – Вырашыце праблему з цеплынёй

У вас калі -небудзь было пагаршэнне прадукцыйнасці схемы або нават пашкоджанне друкаванай платы з -за праблем з цеплынёй? Паколькі не ўлічваецца рассейванне цяпла, многіх дызайнераў мучылі шматлікія праблемы. Вось некалькі рэкамендацый, якія трэба мець на ўвазе, каб дапамагчы вырашыць праблемы з цеплавыдзяленнем:

Вызначце праблемныя кампаненты

Першы крок – пачаць думаць пра тое, якія кампаненты будуць адводзіць большую колькасць цяпла ад платы. Гэта можна зрабіць, спачатку знайшоўшы ў тэхпашпарце кампанента ўзровень «цеплавога супраціву», а затым прытрымліваючыся прапанаваных рэкамендацый па перадачы вылучанага цяпла. Вядома, вы можаце дадаць радыятары і вентылятары для астуджэння кампанентаў, і не забудзьцеся трымаць крытычныя кампаненты далей ад высокіх крыніц цяпла.

Дадайце пракладкі з гарачым паветрам

Даданне калодкі з гарачым паветрам вельмі карысна для вырабленых друкаваных плат, яны неабходныя для кампанентаў з высокім утрыманнем медзі і паяння хвалямі на шматслаёвых платах. З-за складанасці ў падтрыманні тэмпературы працэсу заўсёды рэкамендуецца выкарыстоўваць пракладкі з гарачым паветрам на кампанентах скразных адтулін, каб зрабіць працэс зваркі максімальна простым, запавольваючы хуткасць рассейвання цяпла на штыфтах кампанентаў.

Як правіла, заўсёды падключайце любую скразную адтуліну або скразную адтуліну, падлучаную да зямлі або плоскасці сілкавання, з дапамогай пракладкі з гарачым паветрам. У дадатак да пракладак з гарачым паветрам, вы таксама можаце дадаць слёзы ў месцы злучэння лініі пракладкі, каб забяспечыць дадатковую апору з меднай фальгі/металу. Гэта дапаможа знізіць механічныя і тэрмічныя нагрузкі.

Звычайнае злучэнне з гарачым паветрам

Навука аб гарачым паветры:

Многія інжынеры, якія адказваюць за працэс або SMT на заводзе, часта сутыкаюцца з самаадвольнай электрычнай энергіяй, такой як дэфекты электрычнай платы, такія як самаадвольнае апушчэнне, абязводжванне або халоднае змочванне. Незалежна ад таго, як змяніць умовы працэсу або зноўку тэмпературу зварачнай печы, як адрэгуляваць, ёсць пэўная доля волава нельга зварыць. Што, чорт вазьмі, тут адбываецца?

Апроч праблемы акіслення кампанентаў і друкаваных плат, даследуйце яе вяртанне пасля таго, як вельмі вялікая частка існуючай дрэннай зваркі насамрэч паступае з -за таго, што адсутнічае канструкцыя праводкі (кампаноўкі) друкаванай платы, і адной з найбольш распаўсюджаных з’яўляецца кампаненты пэўныя зварачныя ножкі, злучаныя з медным лістом вялікай плошчы, гэтыя кампаненты пасля перапаяння зваркі зваркі, Некаторыя камплектуючыя, звараныя ўручную, могуць таксама выклікаць памылковую зварку або ашалёўку з-за падобных сітуацый, а некаторыя нават не зварваюць кампаненты з-за занадта доўгага нагрэву.

Агульныя друкаваныя платы ў канструкцыі схемы часта маюць патрэбу ў пракладцы вялікай плошчы меднай фальгі ў якасці крыніцы харчавання (Vcc, Vdd або Vss) і зазямлення (GND, Ground). Гэтыя вялікія плошчы меднай фальгі звычайна непасрэдна падключаны да некаторых схем кіравання (ICS) і кантактаў электронных кампанентаў.

На жаль, калі мы хочам нагрэць гэтыя вялікія плошчы меднай фальгі да тэмпературы плаўлення волава, звычайна гэта займае больш часу, чым асобныя пракладкі (нагрэў павольней), і рассейванне цяпла адбываецца хутчэй. Калі адзін канец такой вялікай праводкі з меднай фальгі падлучаны да невялікіх кампанентаў, такіх як малы супраціў і малая ёмістасць, а другі канец няма, лёгка зварваць праблемы з -за неадпаведнасці плаўлення волава і часу застывання; Калі тэмпературная крывая зварачнай плаўкі не адрэгулявана добра, а час папярэдняга нагрэву недастатковы, паяльныя лапкі гэтых кампанентаў, злучаных у вялікую медную фальгу, лёгка выклікаюць праблему віртуальнай зваркі, паколькі не могуць дасягнуць тэмпературы плаўлення волава.

Падчас ручной пайкі паяльныя злучэнні кампанентаў, злучаных з вялікімі меднымі фальгой, будуць рассейвацца занадта хутка, каб завяршыць на працягу неабходнага часу. Найбольш распаўсюджанымі дэфектамі з’яўляюцца пайка і віртуальная пайка, калі пайка прыварваецца толькі да штыфта кампанента і не злучаецца з калодкай платы. Ад знешняга выгляду ўвесь паяльны злучэнне ўтворыць шар; Больш за тое, аператар для таго, каб зварыць зварачныя ножкі на друкаванай плаце і пастаянна павялічваць тэмпературу паяльніка, або награваць занадта доўга, так што кампаненты перавышаюць тэмпературу цеплаўстойлівасці і пашкоджанні, не ведаючы пра гэта. Як паказана на малюнку ніжэй.

Паколькі мы ведаем праблему, мы можам яе вырашыць. Наогул, для вырашэння праблемы зваркі, выкліканай зварнымі лапкамі вялікіх злучальных элементаў з меднай фальгі, нам патрабуецца так званая канструкцыя падушачкі з цеплавой абаронай. Як паказана на малюнку ніжэй, у праводцы злева не выкарыстоўваецца пракладка з гарачым паветрам, у той час як правая разводка справа прыняла злучэнне з калодкай гарачага паветра. Можна бачыць, што ў вобласці судакранання паміж пракладкай і вялікай меднай фальгой ёсць толькі некалькі невялікіх ліній, якія могуць значна абмежаваць страты тэмпературы на калодцы і дасягнуць лепшага зварачнага эфекту.

No 5 – Праверце сваю працу

У канцы дызайнерскага праекта лёгка адчуваць сябе перапоўненым, калі вы мітусіцеся і здзімаеце ўсе кавалачкі разам. Такім чынам, двайная і патройная праверка вашых намаганняў па распрацоўцы на гэтым этапе можа азначаць розніцу паміж паспяховасцю вытворчасці і няўдачай.

Каб дапамагчы завяршыць працэс кантролю якасці, мы заўсёды рэкамендуем пачынаць з электрычнай праверкі правілаў (ERC) і праверкі правілаў праектавання (DRC), каб пераканацца, што ваш дызайн цалкам адпавядае ўсім правілам і абмежаванням. З абедзвюма сістэмамі вы можаце лёгка праверыць шырыню зазору, шырыню лініі, агульныя налады вытворчасці, патрабаванні да высокай хуткасці і кароткія замыканні.

Калі вашы ERC і DRC даюць беспамылковыя вынікі, рэкамендуецца праверыць праводку кожнага сігналу, ад схематычнай да друкаванай платы, па адной сігнальнай лініі за раз, каб пераканацца, што вы не прапусціце ніякай інфармацыі. Акрамя таго, выкарыстоўвайце магчымасці прамацвання і маскіроўкі вашага інструмента дызайну, каб пераканацца, што ваш макет друкаванай платы адпавядае вашай схеме.