Oan it begjin fan it nije ûntwerp waard de measte tiid bestege oan circuitûntwerp en seleksje fan komponinten, en de PCB yndieling en bedradingstap waard faaks net wiidweidich beskôge fanwegen gebrek oan ûnderfining. Net genôch tiid en muoite bestege oan ‘e PCB -yndieling en routefase fan it ûntwerp kin resultearje yn problemen by it produksjestadium as funksjonele defekten as it ûntwerp wurdt oergien fan it digitale domein nei de fysike realiteit. Dat, wat is de kaai foar it ûntwerpen fan in circuitboard dat sawol op papier as yn fysike foarm autentyk is? Litte wy de top fiif PCB -ûntwerprjochtlinen ûndersykje om te witten by it ûntwerpen fan in produsearbere, funksjoneel PCB.

1 – Fyn ôfstimme jo komponintlayout

De faze fan pleatsing fan komponinten fan it PCB -yndielingsproses is sawol in wittenskip as in keunst, dy’t strategyske beskôging fereasket fan ‘e primêre komponinten dy’t beskikber binne op it boerd. Hoewol dit proses útdaagjend kin wêze, sil de manier wêrop jo de elektroanika pleatse bepale hoe maklik it is om jo boerd te produsearjen en hoe goed it foldocht oan jo orizjinele ûntwerpeasken.

Wylst d’r in algemiene algemiene folchoarder is foar komponintpleatsing, lykas sekwinsjele pleatsing fan connectors, PCB -montagekomponinten, stroomkringen, presysjekringen, krityske sirkwy, ensfh., D’r binne ek wat spesifike rjochtlinen om yn gedachten te hâlden, ynklusyf:

Oriïntaasje-It garandearjen dat ferlykbere komponinten yn deselde rjochting wurde pleatst, sil helpe om in effisjint en flaterfrij lasproses te berikken.

Pleatsing – Foarkom it pleatsen fan lytsere ûnderdielen efter gruttere komponinten wêr’t se kinne wurde beynfloede troch solderjen fan gruttere komponinten.

Organisaasje-It wurdt oanrikkemandearre dat alle ûnderdielen foar oerflakberch (SMT) op deselde kant fan it boerd wurde pleatst en dat alle trochgeande (TH) ûnderdielen boppe op it boerd wurde pleatst om montagestappen te minimalisearjen.

Ien lêste PCB-ûntwerprjochtline-by it brûken fan mingde technologykomponinten (trochgeande en oerflakmonteerde komponinten) kin de fabrikant ekstra prosessen fereaskje foar it gearstallen fan it boerd, wat sil tafoegje oan jo totale kosten.

Goede oriïntaasje fan chipkomponinten (lofts) en minne oriïntaasje fan chipkomponinten (rjochts)

Goede pleatsing fan komponinten (lofts) en minne pleatsing fan komponinten (rjochts)

No .. 2 – Juste pleatsing fan macht, grûnjen en sinjaalbedrading

Nei it pleatsen fan de ûnderdielen kinne jo dan de stroomfoarsjenning, ierde en sinjaalbedrading pleatse om te soargjen dat jo sinjaal in skjinne, probleemleaze paad hat. Hâld op dit stadium fan it opmaakproses de folgjende rjochtlinen foar eagen:

Sykje de stroomfoarsjenning en grûnflaklagen

It wurdt altyd oanrikkemandearre dat de stroomfoarsjenning en grûnflaklagen yn it boerd wurde pleatst, wylst se symmetrysk en sintraal binne. Dit helpt te foarkommen dat jo printplaat bûge, wat ek wichtich is as jo komponinten goed binne pleatst. Foar it oandriuwen fan ‘e IC wurdt it oanrikkemandearre om in mienskiplik kanaal te brûken foar elke stroomfoarsjenning, in stevige en stabile bedradingbreedte te garandearjen, en macht-ferbiningen fan Daisy-keten fan apparaat nei apparaat te foarkommen.

Signaalkabels wurde ferbûn fia kabels

Ferbine dan de sinjaalline neffens it ûntwerp yn it skematyske diagram. It wurdt oanrikkemandearre om altyd it koartste mooglike paad en direkte paad te nimmen tusken komponinten. As jo ​​komponinten horizontaal moatte wurde pleatst sûnder foaroardielen, wurdt it oanrikkemandearre dat jo yn prinsipe de ûnderdielen fan it boerd horizontaal draaie wêr’t se út ‘e draad komme en se dan fertikaal draaie neidat se út’ e draad komme. Dit sil de komponint yn horizontale posysje hâlde as it soldeer migreert tidens lassen. Lykas werjûn yn ‘e boppeste helte fan’ e figuer hjirûnder. De sinjaalbedrading werjûn yn it legere diel fan ‘e figuer kin komponentôfwiking feroarsaakje as it soldeer streamt by lassen.

Oanbefelle wiring (pylken jouwe solderstreamrjochting oan)

Net oanbefelle bedrading (pylken jouwe solderstreamrjochting oan)

Netwurkbreedte definiearje

Jo ûntwerp kin ferskate netwurken fereaskje dy’t ferskate streamingen sille drage, dy’t de fereaske netwurkbreedte sil bepale. Yn betinken nommen fan dizze basiseasken wurdt it oanrikkemandearre om breedtes fan 0.010 “(10mil) te leverjen foar analoge en digitale sinjalen mei lege hjoeddeistige. As jo ​​line -stroom mear dan 0.3 ampère is, moat it ferbrede wurde. Hjir is in fergese rekkenbreedte -rekkenmasine om it konversaasjeproses maklik te meitsjen.

Nûmer trije. – Effektive karantyn

Jo hawwe wierskynlik ûnderfûn hoe grutte spanning en hjoeddeistige spikes yn stroomfoarsjenningskringen kinne ynterferearje mei jo leechspanningsstroomkontrôles. Om sokke ynterferinsjeproblemen te minimalisearjen, folgje de folgjende rjochtlinen:

Isolaasje – Soargje derfoar dat elke machtboarne apart wurdt hâlden fan ‘e machtboarne en kontrôleboarne. As jo ​​se tegearre moatte ferbine yn ‘e PCB, soargje der dan foar dat it sa ticht mooglik is oan’ e ein fan it machtpaad.

Opmaak – As jo ​​in grûnfleantúch yn ‘e middelste laach hawwe pleatst, moatte jo der wis fan wêze dat jo in lyts impedansjepaad pleatse om it risiko te ferminderjen fan ynterferinsje fan stroomkring en helpe jo kontrôlesignaal te beskermjen. Deselde rjochtlinen kinne wurde folge om jo digitale en analoge apart te hâlden.

Koppeling – Om kapasitive koppeling te ferminderjen fanwege it pleatsen fan grutte grûnfleantugen en bedrading boppe en ûnder har, besykje simulearje grûn simulearje allinich fia analoge sinjaallinen.

Komponintisolaasje Foarbylden (digitaal en analooch)

No.4 – Los it waarmteprobleem op

Hawwe jo ea degradaasje fan ‘e circuitprestaasjes of sels skea oan’ e printplaat hân fanwegen waarmteproblemen? Om’t d’r gjin beskôging wurdt makke fan hjittedissipaasje, hawwe d’r in protte problemen west dy’t in protte ûntwerpers pleagen. Hjir binne wat rjochtlinen om yn gedachten te hâlden om te helpen oplosse problemen mei hjittedissipaasje:

Identifisearje lestige komponinten

De earste stap is om te begjinnen te tinken oer hokker komponinten de measte waarmte fan it boerd sille ferdriuwe. Dit kin wurde dien troch earst it “thermyske ferset” -nivo te finen yn it gegevensblêd fan ‘e komponint en dan de foarstelde rjochtlinen te folgjen foar it oerdragen fan de opwekte waarmte. Fansels kinne jo radiatoren en koelventilators tafoegje om komponinten koel te hâlden, en ûnthâlde krityske komponinten fuort te hâlden fan alle boarnen mei hege waarmte.

Foegje waarme loftpads ta

De tafoeging fan hite loftpads is heul nuttich foar fabricable printplaten, se binne essensjeel foar komponinten mei hege koperynhâld en golflodderapplikaasjes op mearlaachskaartplaten. Fanwegen de muoite om prosesstemperatuer te behâlden, wurdt it altyd oanrikkemandearre hite loftpads te brûken op ûnderdielen troch it gat om it lasproses sa simpel mooglik te meitsjen troch it taryf fan waarmteferlies by de pinnen fan ‘e komponinten te fertragen.

As algemiene regel, ferbine altyd alle trochgatten as trochgaten dy’t ferbûn binne mei de grûn as machtfleantúch mei in hite luchtblok. Neist hite luchtblokken kinne jo ek teardruppels tafoegje op ‘e lokaasje fan’ e padferbiningsline om ekstra koperfolie/metalen stipe te leverjen. Dit sil helpe om meganyske en termyske spanning te ferminderjen.

Typyske ferbining mei hot air pad

Hot air pad wittenskip:

In protte yngenieurs ferantwurdlik foar Process as SMT yn in fabryk komme faaks tsjin spontane elektryske enerzjy, lykas defekten fan elektryske boarden lykas spontaan leech, ûntwetterje, as kâld benutten. Gjin saak hoe te feroarjen de proses betingsten of reflow welding oven temperatuer hoe te passen, der is in bepaald part fan tin kin net laske. Wat is hjir oan ‘e hân?

Hiel apart fan ‘e oksidaasjeprobleem fan’ e ûnderdielen en printplaten, ûndersiikje it weromkommen nei’t in heul grut diel fan ‘e besteande lassen min eins komt fan’ e printplaat (yndieling) ûntwerp ûntbrekt, en ien fan ‘e meast foarkommende is op’ e komponinten fan in bepaalde lasefoaten ferbûn mei it koperblêd fan grut gebiet, dizze komponinten nei reflow -solderjen fan lassen fan fuotten, Guon mei de hân laske ûnderdielen kinne ek falske lassen as bekledingsproblemen feroarsaakje fanwege ferlykbere situaasjes, en guon misse sels de lassen net te lassen fanwege te lange ferwaarming.

Algemiene PCB yn it circuitûntwerp moatte faaks in grut gebiet fan koperfolie lizze as stroomfoarsjenning (Vcc, Vdd of Vss) en Ground (GND, Ground). Dizze grutte gebieten fan koperfolie binne meastentiids direkt ferbûn mei guon kontrôlesirkels (ICS) en pins fan elektroanyske komponinten.

Spitigernôch, as wy dizze grutte gebieten fan koperfolie wolle ferwaarmje oant de temperatuer fan smeltende tin, duorret it gewoanlik mear tiid dan yndividuele pads (ferwaarming is stadiger), en is de waarmteferlies rapper. As it iene ein fan sa’n grutte koperen folie bedrading is ferbûn mei lytse ûnderdielen lykas lytse wjerstân en lytse kapasiteit, en it oare ein net is, is it maklik om problemen te lassen fanwegen de ynkonsistinsje fan smelten tin en stollingstiid; As de temperatuerkurve fan reflowlassen net goed wurdt oanpast, en de foarferwaarmingstiid net genôch is, binne de soldeerfoet fan dizze ûnderdielen ferbûn yn grutte koperfolie maklik om it probleem fan firtuele lassen te feroarsaakjen, om’t se de smeltende tintemperatuer net kinne berikke.

Tidens Hand Soldering sille de soldergewrichten fan komponinten ferbûn mei grutte koperfolies te fluch ferdwine om binnen de fereaske tiid te foltôgjen. De meast foarkommende defekten binne soldering en firtuele soldering, wêr’t soldeer allinich wurdt laske oan ‘e pin fan’ e komponint en net is ferbûn mei it pad fan ‘e printplaat. Fanút it uterlik sil it heule soldeerbond in bal foarmje; Wat mear is, de operator om de lasefoaten op it printplaat te lassen en konstant de temperatuer fan ‘e soldeerbout te ferheegjen, of te lang ferwaarmjen, sadat de komponinten de waarmtebestânstemperatuer en skea oerkomme sûnder it te witten. Lykas werjûn yn ‘e figuer hjirûnder.

Om’t wy it probleempunt kenne, kinne wy ​​it probleem oplosse. Oer it algemien fereaskje wy it saneamde Thermal Relief-padûntwerp om it lasprobleem op te lossen feroarsake troch de lasefoaten fan grutte eleminten fan koperfolie. Lykas werjûn yn ‘e figuer hjirûnder, brûkt de bedrading oan’ e linkerkant gjin hite loftblok, wylst de bedrading oan ‘e rjochter ferbining mei hot air pad hat oannommen. It kin wurde sjoen dat d’r mar in pear lytse rigels binne yn it kontaktgebiet tusken de pad en grutte koperfolie, dy’t it ferlies fan temperatuer op ‘e pad sterk kinne beheine en in better laseffekt kinne berikke.

No .. 5 – Kontrolearje jo wurk

It is maklik oerstjoer te fielen oan ‘e ein fan in ûntwerpprojekt as jo alle stikken byinoar huffe en puffe. Dêrom, dûbel en trijefâldich kontrolearje fan jo ûntwerpinspanning op dit poadium kin it ferskil betsjutte tusken súkses yn produksje en mislearjen.

Om te helpen it proses foar kwaliteitskontrôle te foltôgjen, riede wy altyd oan dat jo begjinne mei in elektryske regelkontrôle (ERC) en ûntwerpregelkontrôle (DRC) om te kontrolearjen dat jo ûntwerp folslein foldocht oan alle regels en beheiningen. Mei beide systemen kinne jo maklik klaringbreedtes, linebreedtes, gewoane produksjeynstellingen, easken foar hege snelheid en koartslutingen kontrolearje.

As jo ​​ERC en DRC flaterfrije resultaten produsearje, wurdt oanrikkemandearre dat jo de bedrading fan elk sinjaal kontrolearje, fan skematysk oant PCB, ien sinjaalline tagelyk om te soargjen dat jo gjin ynformaasje misse. Brûk ek de mooglikheden foar probearjen en maskearjen fan jo ûntwerptool om te soargjen dat jo PCB -opmaakmateriaal oerienkomt mei jo skema.