Жаңа дизайнның басында уақыттың көп бөлігі схеманы жобалауға және компоненттерді таңдауға жұмсалды ПХД тәжірибе жетіспеушілігіне байланысты схема мен сымдар кезеңі жиі жан -жақты қарастырылмаған. ПХД орналасуына және дизайнның бағыттау кезеңіне жеткілікті уақыт пен күш жұмсамау өндіріс сатысында проблемаларға немесе дизайн цифрлық доменнен физикалық шындыққа ауысқанда функционалдық ақауларға әкелуі мүмкін. Сонымен, қағазда да, физикалық түрде де шынайы болып табылатын схеманы құрудың кілті неде? Өндіруге болатын, функционалды ПХД -ны жобалау кезінде білу үшін ПХД -ны жобалау бойынша алғашқы бес нұсқаулықты қарастырайық.

1 – Компоненттердің орналасуын дәл реттеу

ПХД орналасу процесінің компоненттерді орналастыру кезеңі – бұл ғылым мен өнер, ол тақтада бар негізгі компоненттерді стратегиялық қарастыруды талап етеді. Бұл процесс қиын болуы мүмкін, бірақ электрониканы орналастыру әдісі сіздің тақтаны шығарудың қаншалықты оңай екенін және оның сіздің бастапқы дизайн талаптарына қаншалықты сәйкес келетінін анықтайды.

Компоненттерді орналастырудың жалпы тәртібі бар, мысалы, коннекторларды дәйекті орналастыру, ПХД монтаждау компоненттері, қуат тізбектері, дәлдік схемалары, сыни схемалар және т.

Бағдарлау-ұқсас компоненттердің бір бағытта орналасуын қамтамасыз ету дәнекерлеудің тиімді және қатесіз процесіне қол жеткізуге көмектеседі.

Орналастыру – кішірек компоненттерді үлкен компоненттердің артына қоюға жол бермеңіз, олар үлкен бөлшектерді дәнекерлеуге әсер етуі мүмкін.

Ұйымдастыру-Монтаждау қадамдарын азайту үшін барлық жерүсті (SMT) компоненттерін тақтаның бір жағына, ал тесік (TH) арқылы өтетін барлық компоненттерді тақтаның үстіне қою ұсынылады.

ПХД жобалаудың бір түпкі нұсқаулығы-аралас технологиялық компоненттерді (саңылау арқылы және бетіне бекітетін компоненттер) қолданған кезде өндіруші тақтаны жинау үшін қосымша процестерді талап етуі мүмкін, бұл сіздің жалпы шығыныңызға қосылады.

Чип компоненттерінің жақсы бағытталуы (сол жақта) және чип компоненттерінің нашар бағытталуы (оң жақта)

Компоненттердің жақсы орналасуы (сол жақта) және компоненттердің нашар орналасуы (оң жақта)

No2 – Қуатты, жерге тұйықтауды және сигналдық сымдарды дұрыс орналастыру

Компоненттерді орналастырғаннан кейін, сіз сигналдың таза, ақаусыз жолға ие болуын қамтамасыз ету үшін қуат көзін, жерге тұйықтауды және сигнал сымдарын орналастыра аласыз. Орналастыру процесінің бұл кезеңінде келесі нұсқауларды есте сақтаңыз:

Қуат көзі мен жерге қосатын жазықтық қабаттарын табыңыз

Қуат көзі мен жердегі жазықтық қабаттарын симметриялы және орталықтандырылған күйде тақтаға қою ұсынылады. Бұл сіздің тақтаның иілуін болдырмауға көмектеседі, бұл сіздің компоненттеріңіз дұрыс орналастырылған жағдайда маңызды. АЖ қосу үшін әр қуат көзі үшін ортақ арнаны пайдалану, сымдардың беріктігі мен тұрақты болуын қамтамасыз ету және Daisy тізбегінің құрылғыдан құрылғыға қосылуын болдырмау ұсынылады.

Сигналдық кабельдер кабельдер арқылы қосылады

Әрі қарай, сызық сызбасындағы дизайн бойынша сигнал желісін қосыңыз. Әрқашан ең қысқа жолды және компоненттер арасындағы тура жолды таңдау ұсынылады. Егер сіздің компоненттеріңізді көлбеу орналастыру қажет болса, онда тақтаның компоненттерін сымнан шығатын жерге көлденеңінен сыммен жалғау ұсынылады, содан кейін сымнан шыққаннан кейін тігінен сыммен жалғау ұсынылады. Бұл компонентті көлденең күйде ұстайды, себебі дәнекерлеу кезінде дәнекер қоныс аударады. Төмендегі суреттің жоғарғы жартысында көрсетілгендей. Дәнекерлеу кезінде дәнекерлеу ағып жатқандықтан, суреттің төменгі бөлігінде көрсетілген сигнал сымдары компоненттердің ауытқуын тудыруы мүмкін.

Ұсынылатын сымдар (көрсеткілер дәнекерлеу ағынының бағытын көрсетеді)

Ұсынылмаған сымдар (көрсеткілер дәнекерлеу ағынының бағытын көрсетеді)

Желінің енін анықтаңыз

Сіздің дизайныңызға әр түрлі ағынды өткізетін әр түрлі желілер қажет болуы мүмкін, олар желінің қажетті енін анықтайды. Осы негізгі талапты ескере отырып, төмен токты аналогты және цифрлық сигналдар үшін 0.010 дюйм (10 миль) енін қамтамасыз ету ұсынылады. Егер желілік ток 0.3 амперден асса, оны кеңейту керек. Мұнда түрлендіру процесін жеңілдету үшін жолдың ені бойынша тегін калькулятор.

Үшінші нөмір. – тиімді карантин

Электрмен жабдықтау тізбектеріндегі үлкен кернеу мен токтың төмен вольтты ток тізбектеріне қалай кедергі келтіретінін сіз де көрген шығарсыз. Мұндай кедергілерді азайту үшін келесі нұсқауларды орындаңыз:

Оқшаулау – әрбір қуат көзінің қуат көзі мен басқару көзінен бөлек болуын қамтамасыз етіңіз. Егер сіз оларды ПХД -ге біріктіруіңіз керек болса, оның қуат жолының соңына мүмкіндігінше жақын екеніне көз жеткізіңіз.

Орналасу – Егер сіз жердегі жазықтықты ортаңғы қабатқа қойған болсаңыз, электр тізбегінің кез келген кедергісінің қаупін азайту және басқару сигналын қорғауға көмектесу үшін шағын импеданс жолын орнатыңыз. Сандық және аналогты бөлек ұстау үшін бірдей нұсқауларды орындауға болады.

Ілінісу – Үлкен жер ұшақтары мен сымдарды олардың үстінен және астынан қоюға байланысты сыйымдылықты азайту үшін жерді тек аналогтық сигнал желілері арқылы қиып өтуге тырысыңыз.

Компоненттерді оқшаулау мысалдары (сандық және аналогтық)

No4 – Жылу мәселесін шешіңіз

Сізде жылу проблемаларына байланысты электр тізбегінің жұмысының нашарлауы немесе тіпті зақымдануы болды ма? Жылу диссипациясы қарастырылмағандықтан, көптеген дизайнерлерді мазалайтын көптеген мәселелер болды. Міне, жылу тарату мәселелерін шешуге көмектесу үшін есте сақтау қажет бірнеше нұсқаулар:

Мазасыз компоненттерді анықтаңыз

Бірінші қадам – ​​қай компоненттер тақтадан ең көп жылу бөлетіні туралы ойлауды бастау. Мұны алдымен компоненттің паспортындағы «жылу кедергісі» деңгейін табу арқылы, содан кейін өндірілген жылуды беру бойынша ұсынылған нұсқауларды орындау арқылы жасауға болады. Әрине, компоненттерді салқындату үшін радиаторлар мен салқындатқыш желдеткіштерді қосуға болады және маңызды компоненттерді кез келген жоғары жылу көздерінен аулақ ұстауды ұмытпаңыз.

Ыстық ауа жастықшаларын қосыңыз

Ыстық ауа жастықшаларын қосу фабрикалы тақталар үшін өте пайдалы, олар құрамында мыс көп болатын компоненттер мен көп қабатты платалардағы толқынды дәнекерлеу үшін қажет. Процесс температурасын ұстап тұру қиын болғандықтан, компоненттердің түйреуіштерінде жылудың таралу жылдамдығын бәсеңдету арқылы дәнекерлеу процесін мүмкіндігінше қарапайым ету үшін, тесік тесіктерінде ыстық ауа жастықшаларын қолданған жөн.

Жалпы ереже бойынша, ыстық ауа жастықшасы арқылы жерге немесе қуат жазықтығына қосылған кез келген саңылауды немесе шұңқырды әрқашан жалғаңыз. Ыстық ауа жастықшаларынан басқа, мыс фольга/металдың қосымша тіреуін қамтамасыз ету үшін, жастықшаны қосу желісінің орналасқан жеріне көз жасын төгетін тамшыларды қосуға болады. Бұл механикалық және жылу кернеуін төмендетуге көмектеседі.

Ыстық ауа жастықшасының әдеттегі қосылымы

Ыстық ауа жастықшасы туралы ғылым:

Зауытта Process немесе SMT-ке жауапты көптеген инженерлер өздігінен бос, суланбайтын немесе суық сулану сияқты электрлік тақтаның ақаулары сияқты өздігінен электр энергиясымен жиі кездеседі. Дәнекерлеу пешінің температурасын қалай өзгерту керектігін немесе технологиялық жағдайды қалай өзгерту керек, қалайы дәнекерлеуге болмайды. Мұнда не болып жатыр?

Құрамдас бөліктер мен платалардың тотығу мәселесінен басқа, олардың дәнекерлеу жұмысындағы ақаулардың үлкен бөлігі схеманың конструкциясы жоқ болғаннан кейін қайтып оралуын зерттеңіз, және ең жиі кездесетіндердің бірі – оның элементтерінде. белгілі бір дәнекерлеу табандары үлкен алаңның мыс парағына қосылған, бұл компоненттер қайта дәнекерлеу дәнекерлеу аяқтарынан кейін, Кейбір қолмен дәнекерленген компоненттер ұқсас жағдайларға байланысты жалған дәнекерлеуге немесе қаптауға қатысты проблемалар туғызуы мүмкін, ал кейбіреулері тым ұзақ қыздыруға байланысты бөлшектерді дәнекерлей алмайды.

Схема конструкциясындағы жалпы ПХД көбінесе қоректендіру көзі (Vcc, Vdd немесе Vss) және Ground (GND, Ground) ретінде мыс фольгасының үлкен аумағын салу қажет. Мыс фольгасының бұл үлкен аймақтары әдетте кейбір басқару схемаларына (ICS) және электронды компоненттердің түйреуіштеріне тікелей қосылады.

Өкінішке орай, егер біз мыс фольгасының осы үлкен аудандарын қалайы балқытылған температураға дейін қыздырғымыз келсе, онда әдетте жеке төсеніштерге қарағанда көп уақыт кетеді (қыздыру баяу), ал жылу диссипациясы жылдамырақ болады. Үлкен мыс фольга сымдарының бір ұшы шағын қарсылық пен шағын сыйымдылық сияқты кіші компоненттерге қосылған кезде, ал екінші ұшы қосылмаған кезде, қалайы балқу мен қату уақытының сәйкес келмеуінен дәнекерлеу қиын болады; Егер қайта құйылатын дәнекерлеудің температуралық қисығы жақсы реттелмесе және алдын ала қыздыру уақыты жеткіліксіз болса, үлкен мыс фольгаға қосылған бұл компоненттердің дәнекер табандары виртуалды дәнекерлеу мәселесін тудыруы мүмкін, себебі олар балқу температурасына жете алмайды.

Қолмен дәнекерлеу кезінде үлкен мыс фольгаға қосылған компоненттердің дәнекерленген қосылыстары қажетті уақыт ішінде аяқталуы үшін тым тез кетеді. Ең жиі кездесетін ақаулар – бұл дәнекерлеу және виртуалды дәнекерлеу, мұнда дәнекерлеу тек компоненттің түйреуішіне дәнекерленген және платаның тақтасына қосылмаған. Сыртқы көріністен бастап, бүкіл дәнекерлеу түйіні шар құрайды; Одан басқа, оператор дәнекерлеу табандарын тақтаға дәнекерлеп, дәнекерленген темірдің температурасын үнемі жоғарылатады немесе тым ұзақ қыздырады, осылайша компоненттер ыстыққа төзімділік температурасынан асып кетеді және оны білмейді. Төмендегі суретте көрсетілгендей.

Біз мәселенің мәнін білетіндіктен, мәселені шеше аламыз. Әдетте, біз үлкен мыс фольга байланыстырушы элементтерінің дәнекерлеу табанынан туындаған дәнекерлеу мәселесін шешу үшін жылу рельефі деп аталатын конструкцияны талап етеміз. Төмендегі суретте көрсетілгендей, сол жақтағы сымдар ыстық ауа жастықшасын пайдаланбайды, ал оң жақтағы сымдар ыстық ауа жастықшасына қосылды. Көруге болады, төсеніш пен үлкен мыс фольга арасындағы байланыс аймағында тек бірнеше шағын сызықтар бар, олар жастықтағы температураның жоғалуын едәуір шектеп, дәнекерлеудің жақсы әсеріне қол жеткізе алады.

No5 – Жұмысыңызды тексеріңіз

Дизайн жобасының соңында барлық бөлшектерді бір -бірімен қысып, үрлеп жүргенде өзіңізді жеңіл сезіну оңай. Осылайша, сіздің жобалық күш -жігеріңізді осы кезеңде екі және үш рет тексеру өндірістің сәттілігі мен сәтсіздігінің арасындағы айырмашылықты білдіруі мүмкін.

Сапаны бақылау үдерісін аяқтауға көмектесу үшін біз әрқашан сіздің жобаңыздың барлық ережелер мен шектеулерге толық сәйкес келетінін тексеру үшін ережені электрлік тексеруден (ERC) және дизайн ережесін тексеруден (DRC) бастауды ұсынамыз. Екі жүйенің көмегімен сіз тазалық енін, сызық енін, жалпы өндірістік параметрлерді, жоғары жылдамдық талаптары мен қысқа тұйықталуларды оңай тексере аласыз.

Егер сіздің ERC және DRC қатесіз нәтиже шығарса, сізде кез келген ақпараттың жоқтығына көз жеткізу үшін бір сигналдық сызықты схемадан ПХД-ге дейінгі әр сигналдың сымдарын тексеру ұсынылады. Сонымен қатар, ПХД орналасу материалының схемаға сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін дизайн құралының зондтау және маскировка мүмкіндіктерін пайдаланыңыз.