In برد PCB طراحی ، برای مهندسان ، طراحی مدار اساسی ترین است. However, many engineers tend to be cautious and careful in the design of complex and difficult PCB boards, while ignoring some points to be paid attention to in the design of basic PCB boards, resulting in mistakes. یک نمودار مدار کاملاً خوب ممکن است هنگام تبدیل به PCB مشکل داشته باشد یا کاملاً خراب شود. بنابراین ، به منظور کمک به مهندسان برای کاهش تغییرات طراحی و بهبود کارایی کار در طراحی PCB ، جنبه های متعددی که باید در فرایند طراحی PCB به آن توجه شود در اینجا پیشنهاد می شود.

طراحی سیستم پخش گرما در طراحی برد مدار چاپی

در طراحی برد PCB، طراحی سیستم خنک کننده شامل روش خنک کننده و انتخاب اجزای خنک کننده و همچنین در نظر گرفتن ضریب انبساط سرد است. در حال حاضر ، روشهای معمول خنک کننده برد PCB عبارتند از: خنک سازی توسط خود برد PCB ، افزودن برد شوفاژ و رسانای حرارت به برد PCB و غیره.

در طراحی تخته مدار چاپی سنتی، بستر پارچه شیشه ای مسی/اپوکسی یا زیرلایه پارچه شیشه ای رزین فنولیک و همچنین مقدار کمی از ورق کاغذی با پوشش مسی بیشتر استفاده می شود، این مواد عملکرد الکتریکی و عملکرد پردازش خوبی دارند، اما هدایت حرارتی ضعیفی دارند. به دلیل استفاده زیاد از QFP ، BGA و دیگر اجزای نصب شده روی سطح در طراحی فعلی برد مدار چاپی ، گرمای تولید شده توسط قطعات در مقادیر زیاد به برد PCB منتقل می شود. بنابراین ، م effectiveثرترین راه برای حل اتلاف گرما ، بهبود ظرفیت اتلاف گرمای تخته PCB در تماس مستقیم با عنصر گرمایش و هدایت یا انتشار آن از طریق برد PCB است.

Notes for designing heat dissipation system on PCB board

شکل 1: طراحی برد مدار چاپی _ طراحی سیستم پخش گرما

هنگامی که تعداد کمی از اجزای روی برد مدار چاپی دارای حرارت بالا هستند ، می توان هیت سینک یا لوله رسانایی حرارتی را به دستگاه گرمایش برد مدار چاپی اضافه کرد. وقتی نمی توان دما را پایین آورد ، می توان از رادیاتور با فن استفاده کرد. هنگامی که مقدار زیادی وسایل گرمایشی روی برد PCB وجود دارد، می توان از یک هیت سینک بزرگ استفاده کرد. هیت سینک را می توان بر روی سطح قطعه ادغام کرد تا با تماس با هر یک از قطعات روی برد PCB خنک شود. کامپیوترهای حرفه ای مورد استفاده در تولید فیلم و انیمیشن حتی باید با خنک کننده آب خنک شوند.

انتخاب و چیدمان قطعات در طراحی برد PCB

در طراحی برد مدار چاپی ، بدون شک با انتخاب قطعات روبرو هستید. مشخصات هر جزء متفاوت است و ویژگی های اجزای تولید شده توسط تولیدکنندگان مختلف ممکن است برای یک محصول متفاوت باشد. بنابراین، هنگام انتخاب قطعات برای طراحی برد PCB، لازم است برای اطلاع از ویژگی های قطعات و درک تاثیر این ویژگی ها در طراحی برد PCB با تامین کننده تماس بگیرید.

امروزه انتخاب حافظه مناسب برای طراحی PCB بسیار مهم است. از آنجا که حافظه های DRAM و Flash به طور مداوم به روز می شوند ، این یک چالش بزرگ برای طراحان PCB است که طراحی جدید را از نفوذ بازار حافظه باز دارند. طراحان PCB باید بازار حافظه را زیر نظر داشته باشند و روابط نزدیک خود را با تولیدکنندگان حفظ کنند.

شکل 2: طراحی برد مدار چاپی _ داغ شدن و سوزاندن اجزاء

علاوه بر این، برخی از اجزای با اتلاف حرارت زیاد باید محاسبه شوند و چیدمان آنها نیز نیاز به توجه ویژه دارد. هنگامی که تعداد زیادی از اجزاء با هم قرار می گیرند ، می توانند گرمای بیشتری تولید کرده و در نتیجه تغییر شکل و جداسازی لایه مقاومت جوشکاری ایجاد شود ، یا حتی کل برد مدار چاپی را آتش بزنند. بنابراین مهندسان طراحی و چیدمان مدار چاپی باید با هم کار کنند تا قطعات دارای چیدمان مناسب باشند.

طرح باید ابتدا اندازه برد مدار چاپی را در نظر بگیرد. هنگامی که اندازه برد مدار چاپی بیش از حد بزرگ است ، طول خط چاپ شده ، امپدانس افزایش می یابد ، توانایی ضد سر و صدا کاهش می یابد ، هزینه نیز افزایش می یابد. اگر تخته PCB خیلی کوچک باشد ، اتلاف گرما خوب نیست و خطوط مجاور به راحتی مختل می شوند. پس از تعیین اندازه برد مدار چاپی ، محل قطعات ویژه را تعیین کنید. در نهایت ، با توجه به واحد عملکردی مدار ، تمام اجزای مدار چیده شده است.

طراحی تست پذیری در طراحی برد مدار چاپی

فناوریهای کلیدی آزمون پذیری PCB شامل اندازه گیری آزمون پذیری ، طراحی و بهینه سازی مکانیزم تست پذیری ، پردازش اطلاعات آزمایش و تشخیص خطا می باشد. در واقع ، طراحی آزمون پذیری برد PCB به منظور معرفی برخی از روش های تست پذیری به برد PCB است که می تواند آزمایش را تسهیل کند

ارائه یک کانال اطلاعاتی برای به دست آوردن اطلاعات آزمایش داخلی شی مورد آزمایش. بنابراین طراحی معقول و موثر مکانیزم تست پذیری تضمینی برای بهبود موفقیت آمیز سطح تست پذیری برد PCB است. بهبود کیفیت و قابلیت اطمینان محصول ، کاهش هزینه چرخه عمر محصول ، فناوری طراحی تست پذیری به راحتی می تواند اطلاعات بازخورد آزمون تخته مدار چاپی را بدست آورد ، با توجه به اطلاعات بازخورد می تواند به راحتی تشخیص خطا را انجام دهد. در طراحی برد مدار چاپی ، لازم است اطمینان حاصل شود که موقعیت تشخیص و مسیر ورود DFT و سایر هد های تشخیصی تحت تأثیر قرار نمی گیرد.

با کوچک شدن محصولات الکترونیکی، گام قطعات کوچکتر و کوچکتر می شود و تراکم نصب نیز افزایش می یابد. There are fewer and fewer circuit nodes available for testing, so it is more and more difficult to test the PCB assembly online. Therefore, the electrical and physical and mechanical conditions of the testability of the PCB should be fully considered when designing the PCB board, and appropriate mechanical and electronic equipment should be used for testing.

شکل 3: طراحی برد PCB _ طراحی تست پذیری

طراحی برد مدار چاپی درجه حساسیت به رطوبت MSL

شکل 4: طراحی برد مدار چاپی _ سطح حساسیت به رطوبت

MSL: سطح حساس به رطوبت. بر روی برچسب مشخص شده و به سطوح 1 ، 2 ، 2A ، 3 ، 4 ، 5 ، 5A و 6 طبقه بندی شده است. قطعاتی که شرایط خاصی برای رطوبت دارند یا روی قطعات با قطعات حساس به رطوبت مشخص شده اند ، باید به طور م managedثر مدیریت شوند تا محدوده کنترل دما و رطوبت را در محیط ذخیره سازی و تولید مواد ایجاد کنند ، بنابراین از قابلیت اطمینان عملکرد اجزای حساس به دما و رطوبت اطمینان حاصل شود. هنگام پخت ، BGA ، QFP ، MEM ، BIOS و سایر الزامات بسته بندی خلاء ، اجزای مقاوم در دمای بالا و درجه حرارت بالا در دمای مختلف پخته می شوند ، به زمان پخت توجه کنید. الزامات پخت برد PCB ابتدا به الزامات بسته بندی برد PCB یا نیاز مشتری اشاره دارد. پس از پخت، اجزای حساس به رطوبت و برد PCB نباید در دمای اتاق از 12 ساعت تجاوز کنند. قطعات حساس به رطوبت بلااستفاده یا استفاده نشده یا تخته PCB باید با بسته بندی خلاء آب بندی شوند یا در جعبه خشک کن نگهداری شوند.

چهار نکته فوق باید در طراحی برد PCB مورد توجه قرار گیرد تا به مهندسینی که در طراحی برد PCB مشکل دارند کمک کند.