In PCB bordo design, per gli ingegneri, la progettazione di circuiti è la più basilare. Tuttavia, molti ingegneri tendono ad essere cauti e attenti nella progettazione di schede PCB complesse e difficili, ignorando alcuni punti a cui prestare attenzione nella progettazione di schede PCB di base, con conseguenti errori. Uno schema elettrico perfettamente funzionante potrebbe presentare problemi o essere completamente rotto quando convertito in un PCB. Pertanto, al fine di aiutare gli ingegneri a ridurre le modifiche di progettazione e migliorare l’efficienza del lavoro nella progettazione PCB, qui vengono proposti diversi aspetti a cui prestare attenzione nel processo di progettazione PCB.

Progettazione del sistema di dissipazione del calore nella progettazione della scheda PCB

Nella progettazione della scheda PCB, la progettazione del sistema di raffreddamento include il metodo di raffreddamento e la selezione dei componenti di raffreddamento, nonché la considerazione del coefficiente di espansione a freddo. Attualmente, i metodi di raffreddamento comunemente usati della scheda PCB includono: raffreddamento tramite la scheda PCB stessa, aggiunta di radiatore e scheda di conduzione del calore alla scheda PCB, ecc.

Nella progettazione tradizionale della scheda PCB, vengono utilizzati principalmente substrati in tessuto di vetro rame/epossidico o substrato in tessuto di vetro in resina fenolica, nonché una piccola quantità di lastra rivestita in rame di carta, questi materiali hanno buone prestazioni elettriche e prestazioni di elaborazione, ma scarsa conduttività termica. A causa dell’ampio uso di QFP, BGA e altri componenti a montaggio superficiale nell’attuale design della scheda PCB, il calore generato dai componenti viene trasmesso alla scheda PCB in grandi quantità. Pertanto, il modo più efficace per risolvere la dissipazione del calore è migliorare la capacità di dissipazione del calore della scheda PCB direttamente a contatto con l’elemento riscaldante e condurla o emetterla attraverso la scheda PCB.

Note per la progettazione del sistema di dissipazione del calore sulla scheda PCB

Figura 1: Progettazione della scheda PCB _ Progettazione del sistema di dissipazione del calore

Quando un piccolo numero di componenti sulla scheda PCB ha un calore elevato, è possibile aggiungere un dissipatore di calore o un tubo di conduzione del calore al dispositivo di riscaldamento della scheda PCB; Quando non è possibile abbassare la temperatura, è possibile utilizzare un radiatore con ventola. Quando c’è una grande quantità di dispositivi di riscaldamento sulla scheda PCB, è possibile utilizzare un grande dissipatore di calore. Il dissipatore di calore può essere integrato sulla superficie del componente in modo che possa essere raffreddato contattando ciascun componente sulla scheda PCB. I computer professionali utilizzati nella produzione di video e animazioni devono anche essere raffreddati mediante raffreddamento ad acqua.

Selezione e disposizione dei componenti nella progettazione della scheda PCB

Nella progettazione di schede PCB, non c’è dubbio da affrontare la scelta dei componenti. Le specifiche di ciascun componente sono diverse e le caratteristiche dei componenti prodotti da produttori diversi possono essere diverse per lo stesso prodotto. Pertanto, quando si selezionano i componenti per la progettazione della scheda PCB, è necessario contattare il fornitore per conoscere le caratteristiche dei componenti e comprendere l’impatto di queste caratteristiche sulla progettazione della scheda PCB.

Al giorno d’oggi, anche la scelta della giusta memoria è molto importante per la progettazione di PCB. Poiché le memorie DRAM e Flash sono costantemente aggiornate, è una grande sfida per i progettisti di PCB mantenere il nuovo design lontano dall’influenza del mercato delle memorie. I progettisti di PCB devono tenere d’occhio il mercato delle memorie e mantenere stretti legami con i produttori.

Figura 2: Progettazione della scheda PCB _ Surriscaldamento e bruciatura dei componenti

Inoltre, devono essere calcolati alcuni componenti con una grande dissipazione del calore e anche la loro disposizione richiede una considerazione speciale. Quando un gran numero di componenti insieme, possono produrre più calore, con conseguente deformazione e separazione dello strato di resistenza della saldatura, o addirittura incendiare l’intera scheda PCB. Quindi gli ingegneri di progettazione PCB e layout devono lavorare insieme per garantire che i componenti abbiano il layout giusto.

Il layout dovrebbe prima considerare la dimensione della scheda PCB. Quando la dimensione della scheda PCB è troppo grande, la lunghezza della linea stampata, l’impedenza aumenta, la capacità antirumore diminuisce, anche il costo aumenta; Se la scheda PCB è troppo piccola, la dissipazione del calore non è buona e le linee adiacenti possono essere facilmente disturbate. Dopo aver determinato la dimensione della scheda PCB, determinare la posizione dei componenti speciali. Infine, secondo l’unità funzionale del circuito, sono disposti tutti i componenti del circuito.

Progettazione di verificabilità nella progettazione di schede PCB

Le tecnologie chiave per la verificabilità dei PCB includono la misurazione della verificabilità, la progettazione e l’ottimizzazione del meccanismo di verificabilità, l’elaborazione delle informazioni sui test e la diagnosi dei guasti. In effetti, il design della testabilità della scheda PCB consiste nell’introdurre un metodo di testabilità sulla scheda PCB che possa facilitare il test

Per fornire un canale di informazioni per ottenere le informazioni di test interne dell’oggetto in prova. Pertanto, una progettazione ragionevole ed efficace del meccanismo di verificabilità è la garanzia per migliorare con successo il livello di verificabilità della scheda PCB. Migliorare la qualità e l’affidabilità del prodotto, ridurre il costo del ciclo di vita del prodotto, la tecnologia di progettazione della testabilità può ottenere facilmente le informazioni di feedback del test della scheda PCB, può facilmente effettuare una diagnosi dei guasti in base alle informazioni di feedback. Nella progettazione della scheda PCB, è necessario garantire che la posizione di rilevamento e il percorso di ingresso di DFT e di altre testine di rilevamento non siano interessati.

Con la miniaturizzazione dei prodotti elettronici, il passo dei componenti sta diventando sempre più piccolo e anche la densità di installazione sta aumentando. Ci sono sempre meno nodi di circuito disponibili per il test, quindi è sempre più difficile testare l’assemblaggio del PCB online. Pertanto, le condizioni elettriche, fisiche e meccaniche della testabilità del PCB dovrebbero essere pienamente considerate durante la progettazione della scheda PCB e per i test dovrebbero essere utilizzate apparecchiature meccaniche ed elettroniche appropriate.

Figura 3: Progettazione della scheda PCB _ Progettazione della verificabilità

Progettazione della scheda PCB di grado di sensibilità all’umidità MSL

Figura 4: Progettazione della scheda PCB _ Livello di sensibilità all’umidità

MSL: livello sensibile all’umidità. È contrassegnato sull’etichetta e classificato nei livelli 1, 2, 2A, 3, 4, 5, 5A e 6. I componenti che hanno requisiti speciali sull’umidità o sono contrassegnati con componenti sensibili all’umidità sulla confezione devono essere gestiti in modo efficace per fornire un intervallo di controllo della temperatura e dell’umidità nell’ambiente di stoccaggio e produzione del materiale, garantendo così l’affidabilità delle prestazioni dei componenti sensibili alla temperatura e all’umidità. Durante la cottura, BGA, QFP, MEM, BIOS e altri requisiti del confezionamento sottovuoto, componenti resistenti alle alte temperature e alle alte temperature vengono cotti a temperature diverse, prestare attenzione al tempo di cottura. I requisiti di cottura della scheda PCB si riferiscono prima ai requisiti di imballaggio della scheda PCB o ai requisiti del cliente. Dopo la cottura, i componenti sensibili all’umidità e la scheda PCB non devono superare i 12 ore a temperatura ambiente. I componenti sensibili all’umidità inutilizzati o inutilizzati o la scheda PCB devono essere sigillati con un imballaggio sottovuoto o conservati in una scatola di asciugatura.

I quattro punti precedenti dovrebbero essere prestati attenzione nella progettazione della scheda PCB, sperando di aiutare gli ingegneri che lottano nella progettazione della scheda PCB.