In PCB deska design, pro inženýry je návrh obvodu nejzákladnější. Mnoho inženýrů však bývá opatrných a opatrných při navrhování složitých a obtížných desek plošných spojů, přičemž ignoruje některé body, kterým je třeba při návrhu základních desek plošných spojů věnovat pozornost, což má za následek chyby. Dokonale dobré schéma zapojení může mít problémy nebo může být při převodu na DPS zcela přerušeno. Proto, aby se technikům pomohlo omezit konstrukční změny a zlepšit efektivitu práce při navrhování desek plošných spojů, je zde navrženo několik aspektů, kterým je třeba při procesu návrhu desky plošných spojů věnovat pozornost.

Návrh systému odvodu tepla v desce plošných spojů

V návrhu desek plošných spojů zahrnuje návrh chladicího systému způsob chlazení a výběr chladicích komponent a také zohlednění koeficientu roztažnosti za studena. V současné době mezi běžně používané způsoby chlazení desky plošných spojů patří: chlazení samotnou deskou plošných spojů, přidání desky chladiče a vedení tepla na desku plošných spojů atd.

V tradičním designu desek plošných spojů se většinou používá substrát ze skelné tkaniny z měděné/epoxidové nebo skleněné tkaniny z fenolové pryskyřice a také malé množství desek potažených papírovou mědí. Tyto materiály mají dobrý elektrický výkon a zpracovatelský výkon, ale špatnou tepelnou vodivost. Vzhledem k velkému použití QFP, BGA a dalších povrchově montovaných komponent v současné konstrukci desky plošných spojů je teplo generované součástmi přenášeno na desku DPS ve velkém množství. Nejúčinnějším způsobem, jak vyřešit odvod tepla, je tedy zlepšit schopnost rozptylu tepla desky plošných spojů přímo v kontaktu s topným tělesem a vést nebo emitovat ji přes desku plošných spojů.

Poznámky k návrhu systému pro odvod tepla na desce plošných spojů

Obrázek 1: Návrh desky plošných spojů _ Návrh systému rozptylu tepla

Když má malý počet součástek na desce plošných spojů vysoké teplo, lze do topného zařízení desky s plošnými spoji přidat chladič nebo trubku pro vedení tepla; Když nelze snížit teplotu, lze použít radiátor s ventilátorem. Když je na desce plošných spojů velké množství topných zařízení, lze použít velký chladič. Chladič může být integrován na povrch součásti, takže může být chlazen kontaktem každé součásti na desce plošných spojů. Profesionální počítače používané při výrobě videa a animací je dokonce třeba chladit vodním chlazením.

Výběr a rozmístění součástek v návrhu desky plošných spojů

Při návrhu desek plošných spojů není pochyb o tom, že je třeba čelit výběru komponent. Specifikace každé součásti se liší a vlastnosti součástí vyráběných různými výrobci se mohou u stejného produktu lišit. Při výběru komponentů pro návrh desek plošných spojů je proto nutné kontaktovat dodavatele, aby znal charakteristiky součástí a porozuměl vlivu těchto charakteristik na návrh desek plošných spojů.

V dnešní době je výběr správné paměti také velmi důležitý pro návrh DPS. Protože jsou paměti DRAM a Flash neustále aktualizovány, je pro designéry desek plošných spojů velkou výzvou udržet nový design před vlivem trhu s pamětí. Designéři desek plošných spojů musí sledovat trh s pamětí a udržovat úzké vazby s výrobci.

Obrázek 2: Konstrukce desky plošných spojů _ Součásti se přehřívají a hoří

Kromě toho je třeba vypočítat některé součásti s velkým odvodem tepla a jejich rozložení také vyžaduje zvláštní pozornost. Když je dohromady velký počet součástí, mohou produkovat více tepla, což má za následek deformaci a oddělení vrstvy svařovacího odporu, nebo dokonce zapálí celou desku plošných spojů. Inženýři návrhu a rozvržení desek plošných spojů tedy musí spolupracovat, aby zajistili správné rozložení součástí.

Rozložení by mělo nejprve zvážit velikost desky plošných spojů. Když je velikost desky plošných spojů příliš velká, délka tištěné čáry, impedance se zvyšuje, schopnost proti šumu klesá, náklady se také zvyšují; Pokud je deska plošných spojů příliš malá, odvod tepla není dobrý a sousední vedení lze snadno narušit. Po určení velikosti desky plošných spojů určete umístění speciálních komponent. Nakonec jsou podle funkční jednotky obvodu rozloženy všechny součásti obvodu.

Testovatelnost v návrhu desky plošných spojů

Mezi klíčové technologie testovatelnosti DPS patří měření testovatelnosti, návrh a optimalizace mechanismu testovatelnosti, zpracování testovacích informací a diagnostika poruch. Ve skutečnosti návrh testovatelnosti desky plošných spojů má zavést nějakou metodu testovatelnosti na desku plošných spojů, která může usnadnit testování

Poskytnout informační kanál pro získání interních testovacích informací testovaného objektu. Proto je rozumný a efektivní návrh mechanismu testovatelnosti zárukou úspěšného zlepšení úrovně testovatelnosti desky plošných spojů. Zlepšete kvalitu a spolehlivost produktu, snižte náklady na životní cyklus produktu, technologie návrhu testovatelnosti může snadno získat informace o zpětné vazbě testu desky plošných spojů, snadno diagnostikovat poruchu podle informací o zpětné vazbě. Při návrhu desky plošných spojů je nutné zajistit, aby nebyla ovlivněna poloha detekce a vstupní cesta DFT a dalších detekčních hlav.

S miniaturizací elektronických produktů se rozteč komponentů zmenšuje a zmenšuje se také hustota instalace. K testování je k dispozici stále méně uzlů obvodů, takže je stále obtížnější testovat sestavu DPS online. Při návrhu desky plošných spojů by proto měly být plně zohledněny elektrické a fyzikální a mechanické podmínky testovatelnosti desky plošných spojů a pro testování by mělo být použito vhodné mechanické a elektronické zařízení.

Obrázek 3: Návrh desky plošných spojů _ Návrh testovatelnosti

Deska desky plošných spojů třídy citlivosti na vlhkost MSL

Obrázek 4: Design desky plošných spojů _ Úroveň citlivosti na vlhkost

MSL: Úroveň citlivá na volný čas. Je vyznačen na štítku a zařazen do úrovní 1, 2, 2A, 3, 4, 5, 5A a 6. Komponenty, které mají zvláštní požadavky na vlhkost nebo jsou na obalu označeny komponenty citlivými na vlhkost, musí být efektivně spravovány tak, aby poskytovaly rozsah kontroly teploty a vlhkosti v prostředí skladování a výroby materiálu, a tím zajišťovaly spolehlivost výkonu komponent citlivých na teplotu a vlhkost. Při pečení, BGA, QFP, MEM, BIOS a dalších požadavcích vakuového balení se pečou dokonalé, vysokoteplotní a vysokoteplotní součásti při různých teplotách, věnujte pozornost době pečení. Požadavky na pečení desek PCB se nejprve týkají požadavků na balení desek PCB nebo požadavků zákazníků. Po upečení by součásti citlivé na vlhkost a deska plošných spojů neměly při pokojové teplotě překročit 12H. Nepoužité nebo nepoužité součásti citlivé na vlhkost nebo desky plošných spojů by měly být uzavřeny vakuovým balením nebo uloženy v sušárně.

Výše uvedeným čtyřem bodům by měla být věnována pozornost při návrhu desek plošných spojů v naději, že pomohou inženýrům, kteří se potýkají s návrhem desek plošných spojů.