Ing wiwitan desain anyar, umume digunakake kanggo desain sirkuit lan pilihan komponen, lan PCB tataran tata letak lan kabel asring ora dianggep komprehensif amarga ora duwe pengalaman. Gagal nyedhiyakake wektu lan gaweyan sing cukup kanggo tata letak PCB lan tahapan perutean desain bisa nyebabake masalah ing tahap manufaktur utawa cacat fungsional nalika desain dipindhah saka domain digital menyang kasunyatan fisik. Dadi, apa kuncine kanggo ngrancang papan sirkuit sing asli ing kertas uga kanthi wujud fisik? Ayo goleki limang pandhuan desain PCB paling dhuwur kanggo ngerti nalika ngrancang PCB sing bisa diproduksi.

1 – Nggawe tata letak komponen sing apik

Tahap penempatan komponen proses tata letak PCB yaiku ilmu lan seni, sing mbutuhake pertimbangan strategis komponen utama sing kasedhiya ing papan kasebut. Sanajan proses iki bisa uga tantangan, cara nggawe elektronik sampeyan bakal nemtokake cara gampang nggawe papan lan kepiye cocog karo syarat desain asli.

Nalika ana urutan umum umum kanggo nyelehake komponen, kayata konektor urutan seko, komponen pemasangan PCB, sirkuit listrik, sirkuit presisi, sirkuit kritis, lan liya-liyane, uga ana sawetara pedoman khusus sing kudu dielingi, kalebu:

Orientasi – Mesthekake komponen sing padha dipanggonke ing arah sing padha bakal mbantu proses proses las sing efisien lan bebas kesalahan.

Penempatan – Aja nyelehake komponen sing luwih cilik ing komponen sing luwih gedhe, sing kena pengaruh solder komponen sing luwih gedhe.

Organisasi – Disaranake kabeh komponen pemasangan permukaan (SMT) dilebokake ing sisih papan sing padha lan kabeh komponen liwat-bolongan (TH) dilebokake ing ndhuwur papan kanggo nyuda langkah-langkah majelis.

Siji pedoman desain PCB pungkasan – nalika nggunakake komponen teknologi campuran (komponen liwat-bolongan lan permukaan), pabrike mbutuhake proses tambahan kanggo nglumpukake papan, sing bakal nambah biaya sampeyan.

Orientasi komponen chip sing apik (kiwa) lan orientasi komponen chip sing ala (nengen)

Penempatan komponen sing apik (kiwa) lan penempatan komponen sing ala (nengen)

No 2 – Penempatan listrik, grounding lan sinyal sing tepat

Sawise nyelehake komponen, sampeyan banjur bisa nyelehake sumber listrik, grounding, lan kabel sinyal kanggo mesthekake yen sinyal duwe jalur sing resik lan bebas alangan. Ing tahap proses tata letak iki, elinga pandhuan ing ngisor iki:

Goleki suplai listrik lan lapisan pesawat grounding

Disaranake supaya suplai listrik lan lapisan pesawat lemah dilebokake ing njero papan nalika simetris lan pusat. Iki mbantu nyegah papan sirkuit saka tikungan, sing uga penting yen komponen sampeyan diposisikan kanthi bener. Kanggo nguatake IC, disaranake nggunakake saluran umum kanggo saben pasokan listrik, mesthekake jembar kabel sing mantep lan stabil, lan supaya ora nyambung sambungan jaringan rantai Daisy kanthi piranti.

Kabel sinyal disambungake liwat kabel

Sabanjure, sambungake garis sinyal miturut desain ing diagram skema. Disaranake supaya terus njupuk jalur paling cedhak lan jalur langsung ing antarane komponen. Yen komponen sampeyan kudu diposisikan kanthi horisontal tanpa bias, disaranake sampeyan biasane ngawat-ngawati komponen papan kanthi horisontal ing endi kabel kasebut metu lan banjur kawat kanthi vertikal sawise metu saka kabel kasebut. Iki bakal nahan komponen ing posisi horisontal nalika solder pindhah sajrone welding. Kaya sing dituduhake ing sisih ndhuwur gambar ing ngisor iki. Kabel sinyal sing ditampilake ing sisih ngisor tokoh bisa nyebabake defleksi komponen nalika solder mili nalika ngelas.

Kabel sing disaranake (panah nuduhake arah aliran solder)

Kabel sing ora disaranake (panah nuduhake arah aliran solder)

Netepake jembar jaringan

Desain sampeyan mbutuhake jaringan sing beda-beda sing bakal nggawa macem-macem arus, sing bakal nemtokake jembar jaringan sing dibutuhake. Ngelingi syarat dhasar iki, disaranake menehi 0.010 “(10mil) jembar kanggo sinyal analog lan digital saiki sing kurang. Yen garis saiki ngluwihi 0.3 ampere, mesthine bakal luwih amba. Punika jembaré line free kalkulator kanggo nggawe proses konversi gampang.

Nomer telu. – quarantine Efektif

Sampeyan bisa uga wis ngrasakake sepira voltase lan paku arus ing sirkuit listrik bisa ngganggu sirkuit kontrol arus voltase kurang. Kanggo nyuda masalah gangguan kasebut, tindakake pandhuan ing ngisor iki:

Isolasi – Priksa manawa saben sumber daya tetep pisah saka sumber daya lan sumber kontrol. Yen sampeyan kudu nyambungake kabeh ing PCB, priksa manawa cedhak karo pungkasan jalur daya sing bisa.

Tata Letak – Yen sampeyan wis nyelehake pesawat dhasar ing lapisan tengah, priksa manawa nyelehake dalan impedansi cilik kanggo nyuda risiko gangguan sirkuit listrik lan bisa nglindhungi sinyal kontrol sampeyan. Pandhuan sing padha bisa ditindakake supaya digital lan analog sampeyan kapisah.

Kopling – Kanggo nyuda kopling kapasitif amarga nyelehake pesawat dhasar lan kabel ing ndhuwur lan ngisor, coba coba simulasi lemah mung liwat garis sinyal analog.

Component hubungan Conto (digital lan analog)

No.4 – Ngatasi masalah panas

Apa sampeyan nate ngalami degradasi kinerja sirkuit utawa malah ngrusak papan sirkuit amarga masalah panas? Amarga ora ana pertimbangan babagan disipasi panas, mula ana akeh masalah sing nyebabake akeh desainer. Mangkene sawetara pandhuan sing kudu dielingi kanggo mbantu ngatasi masalah disipasi panas:

Ngenali komponen sing angel

Langkah kapisan kanggo miwiti mikir babagan komponen sing bakal ngilangi paling panas saka papan. Iki bisa ditindakake kanthi luwih dhisik nemokake level “resistensi termal” ing lembar data komponen banjur tindakake pandhuan sing disaranake kanggo mindhah panas sing digawe. Mesthi wae, sampeyan bisa nambah radiator lan kipas pendingin supaya komponen tetep adhem, lan elinga supaya komponen kritis ora ana sumber panas sing dhuwur.

Tambah bantalan udara panas

Tambahan bantalan udara panas migunani banget kanggo papan sirkuit sing bisa digawe, amarga penting kanggo komponen isi tembaga sing dhuwur lan aplikasi solder gelombang ing papan sirkuit multilayer. Amarga kangelan njaga suhu proses, mula dianjurake nggunakake bantalan udara panas ing komponen bolongan kanggo nggawe proses las sing paling gampang kanthi nyuda tingkat pembuangan panas ing pin komponen kasebut.

Minangka aturan umum, mesthi sambungake bolongan utawa bolongan sing disambungake menyang lemah utawa pesawat listrik kanthi nggunakake pad udara panas. Saliyane bantalan udara panas, sampeyan uga bisa nambah irungnya ing lokasi garis sambungan pad kanggo nyedhiyakake tambahan foil / logam tembaga. Iki bakal bantuan ngurangi stress mechanical lan termal.

Sambungan pad udara panas sing khas

Ilmu pad udara panas:

Akeh insinyur sing ngurus Proses utawa SMT ing pabrik asring nemoni energi listrik spontan, kayata cacat papan listrik kayata spontan kosong, de-wetting, utawa wetting adhem. Ora preduli carane ngowahi kahanan proses utawa ngowahi suhu tungku las carane nyetel, ana proporsi timah sing ora bisa dipasang. Apa sing kedadeyan ing kene?

Ora adoh saka komponen lan masalah oksidasi papan sirkuit, priksa manawa bali sawise bagean sing gedhe banget saka las sing ana saiki asale saka desain papan sirkuit (tata letak) sing ilang, lan salah sawijining sing paling umum yaiku komponen sikil las tartamtu sing disambungake menyang lembaran tembaga ing wilayah sing akeh, komponen kasebut sawise sikil las soldering, Sawetara komponen gandheng tangan uga bisa nyebabake masalah las utawa klambi sing salah amarga kahanan sing padha, lan sawetara malah gagal ngelas komponen kasebut amarga dadi panas banget.

PCB umum ing desain sirkuit asring kudu nyelehake foil tembaga kanthi gedhe minangka pasokan listrik (Vcc, Vdd utawa Vss) lan Ground (GND, Ground). Wilayah foil tembaga sing gedhe kasebut biasane nyambung langsung karo sawetara sirkuit kontrol (ICS) lan pin komponen elektronik.

Sayange, yen pengin panas area foil tembaga sing amba iki nganti suhu timah lebur, umume luwih akeh wektu tinimbang bantalan individu (pemanasan luwih alon), lan disipasi panas luwih cepet. Nalika salah sawijining ujung kabel foil tembaga sing gedhe disambungake karo komponen cilik kayata resistensi cilik lan kapasitansi cilik, lan ujung liyane ora gampang, gampang ngatasi masalah amarga ora cocog karo kaleng peleburan lan wektu solidifikasi; Yen kurva suhu las reflow ora diatur kanthi apik, lan wektu preheating ora cukup, sikil solder komponen kasebut sing disambungake ing foil tembaga gedhe gampang nyebabake masalah welding virtual amarga ora bisa tekan suhu timah lebur.

Sajrone Solder Tangan, sambungan komponen solder sing disambungake menyang foil tembaga gedhe bakal cepet banget rampung kanggo ngrampungake sajrone wektu sing dibutuhake. Cacat sing paling umum yaiku solder lan solder virtual, sing solder mung dipasang ing pin komponen lan ora disambungake karo pad papan sirkuit. Saka tampilan, kabeh sendi solder bakal dadi bal; Apa maneh, operator supaya bisa ngelas sikil las ing papan sirkuit lan terus nambah suhu besi solder, utawa dadi suwe saya panas, saengga komponen kasebut ngluwihi suhu tahan panas lan karusakan tanpa dingerteni. Kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki.

Awit kita ngerti titik masalah, kita bisa ngatasi masalah. Umume, kita mbutuhake desain pad Thermal Relief sing disebut kanggo ngatasi masalah las sing disebabake sikil pengelasan elemen penghubung foil tembaga gedhe. Kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, kabel ing sisih kiwa ora nggunakake pad hawa panas, dene kabel ing sisih tengen duwe sambungan pad hawa panas. Bisa dingerteni manawa ana sawetara garis cilik ing area kontak ing antarane pad lan foil tembaga gedhe, sing bisa mbatesi ngilangi suhu ing bantalan lan entuk efek las sing luwih apik.

Nomer 5 – Priksa karya sampeyan

Gampang rumangsa kewalahan ing pungkasan proyek desain nalika sampeyan ngrembug lan ngrangkul kabeh potongan. Mula, kaping pindho lan kaping telu mriksa upaya desain sampeyan ing tataran iki bisa ateges bedane antara kasile manufaktur lan kegagalan.

Kanggo ngrampungake proses kontrol kualitas, luwih becik sampeyan miwiti karo mriksa Peraturan listrik (ERC) lan desain Rule (DRC) kanggo verifikasi manawa desain sampeyan wis memenuhi kabeh aturan lan kendala. Kanthi kaloro sistem kasebut, sampeyan bisa kanthi gampang mriksa jembaré reresik, jembaré garis, setelan Manufaktur umum, syarat kacepetan dhuwur lan sirkuit cendhak.

Nalika ERC lan DRC ngasilake asil tanpa kesalahan, disaranake sampeyan mriksa kabel saben sinyal, saka skema nganti PCB, siji baris sinyal sekaligus kanggo mesthekake yen sampeyan ora kelangan informasi. Uga gunakake kemampuan nyinaoni lan alat kanggo nyaring alat desain sampeyan supaya materi layout PCB cocog karo skema sampeyan.