Жаңы дизайндын башталышында, убакыттын көбү контур дизайнына жана компоненттерди тандоого жумшалган PCB Тажрыйбанын жоктугунан схема жана зымдардын этаптары көп учурда комплекстүү түрдө каралбайт. ПКБнын жайгашуусуна жана конструкциянын фазасына жетиштүү убакыт жана күч жумшабоо, дизайн санариптик доменден физикалык реалдуулукка өткөндө өндүрүш стадиясында көйгөйлөргө же функционалдык кемчиликтерге алып келиши мүмкүн. Ошентип, кагаз жүзүндө да, физикалык түрдө да чын болгон схеманы иштеп чыгуунун ачкычы эмнеде? Келгиле, өндүрүлүүчү, функционалдуу ПХБны иштеп чыгууда билүү үчүн ПХБнын эң мыкты беш дизайнын карап көрөлү.

1 – компоненттериңиздин жайгашуусун тууралаңыз

ПХБнын жайгашуу процессинин компоненттерди жайгаштыруу фазасы – бул илим жана искусство, тактада бар болгон негизги компоненттерди стратегиялык кароону талап кылат. Бул процесс татаал болсо да, электрониканы жайгаштыруу жолуңуз, тактаңызды өндүрүү канчалык оңой экендигин жана ал сиздин баштапкы дизайн талаптарына канчалык жооп берерин аныктайт.

Коннекторлорду ырааттуу жайгаштыруу, компоненттерди жайгаштыруу үчүн жалпы жалпы тартип болсо да, PCB монтаждоочу компоненттери, электр схемалары, тактык схемалары, критикалык схемалар ж.б.у.с.

Багыттоо-Окшош компоненттердин бир багытта жайгашуусун камсыздоо натыйжалуу жана катасыз ширетүү процессине жетүүгө жардам берет.

Орнотуу – Чоң компоненттердин артына кичинекей компоненттерди коюудан алыс болуңуз, алар чоң компоненттердин ширетилишине таасир этиши мүмкүн.

Уюштуруу-Бардык жер үстүндөгү (SMT) компоненттерин тактайдын бир жагына жана тешиктин (TH) бардык компоненттерин тактайдын үстүнө жайгаштыруу сунушталат, бул кадамдарды азайтуу үчүн.

PCB дизайнынын акыркы көрсөтмөсү-аралаш технологиялык компоненттерди колдонууда (тешик аркылуу жана бетине орнотулган компоненттер), өндүрүүчү тактаны чогултуу үчүн кошумча процесстерди талап кылышы мүмкүн, бул сиздин жалпы наркыңызга кошулат.

Чиптин жакшы компоненти (солдо) жана начар чиптин компонентинин багыты (оңдо)

Компоненттердин жакшы жайгашуусу (солдо) жана начар компоненттин жайгашуусу (оңдо)

No2 – Күчтү, жерге туташтырууну жана сигнал зымдарын туура жайгаштыруу

Компоненттерди койгондон кийин, сиз сигналдын таза, көйгөйсүз жолго ээ болушун камсыз кылуу үчүн электр менен камсыздоону, жерге туташтырууну жана сигнал зымдарын жайгаштыра аласыз. Орнотуу процессинин бул этабында төмөнкү көрсөтмөлөрдү эске алыңыз:

Электр менен камсыздоону жана жерге туташтыруучу учак катмарларын табыңыз

Бул дайыма симметриялуу жана борборлоштурулган, ал эми электр менен камсыз кылуу жана жер учак катмарын борттун ичине жайгаштыруу сунушталат. Бул сиздин схемаңыздын ийилишине жол бербөөгө жардам берет, бул сиздин компоненттериңиз туура жайгаштырылган болсо маанилүү. ICди иштетүү үчүн, ар бир электр булагы үчүн жалпы каналды колдонуу, зымдардын бекем жана стабилдүү туурасын камсыз кылуу жана түзмөктөн түзмөккө Daisy чынжырынын электр байланыштарын болтурбоо сунушталат.

Сигнал кабели кабель аркылуу туташат

Андан кийин, схеманы схемага ылайык дизайн линиясына туташтырыңыз. Дайыма эң кыска жолду жана компоненттердин ортосундагы түз жолду тандоо сунушталат. Эгерде сиздин компоненттериңиз горизонталдуу жайгашуусу керек болсо, анда негизинен тактанын компоненттерин зымдан чыккан жерден горизонталдуу түрдө зымдап, анан зымдан чыккандан кийин тигинен зым менен жабуу сунушталат. Бул компонентти горизонталдык абалда кармап турат, анткени ширетүү учурунда ширетүү миграцияланат. Төмөндөгү сүрөттүн жогорку жарымында көрсөтүлгөндөй. Фигуранын ылдыйкы бөлүгүндө көрсөтүлгөн сигнал зымдары ширетүү учурунда ширетүүчү агып жаткандыктан компоненттин бурулушуна алып келиши мүмкүн.

Сунушталган зымдар (жебелер ширетүү агымынын багытын көрсөтөт)

Сунушталбаган зымдар (жебелер ширетүү агымынын багытын көрсөтөт)

Тармактын туурасын аныктаңыз

Сиздин дизайн керектүү тармак туурасын аныктай турган, ар кандай агымдарды алып турган ар кандай тармактарды талап кылышы мүмкүн. Бул негизги талапты эске алуу менен аналогдук жана санариптик сигналдар үчүн 0.010 “(10 миль) туурасын берүү сунушталат. Сиздин линия агымы 0.3 амперден ашса, аны кеңейтүү керек. Бул жерде конверсия процессин жеңилдетүү үчүн саптын бекер калкулятору.

Номур үч. – Натыйжалуу карантин

Электр менен камсыздоо схемаларындагы чоң чыңалуу жана токтун өсүшү сиздин төмөнкү вольттогу токту башкаруу схемаларына кандай тоскоолдук кылаарын баштан кечирдиңиз. Мындай тоскоолдуктарды азайтуу үчүн төмөнкү көрсөтмөлөрдү аткарыңыз:

Изоляция – Ар бир энергия булагы кубат булагынан жана башкаруу булагынан өзүнчө сакталышын камсыз кылыңыз. Эгерде сиз аларды ПХБда бириктиришиңиз керек болсо, анын мүмкүн болушунча электр жолунун аягына жакын экенин текшериңиз.

Орналаштыруу – Эгерде сиз ортоңку катмарга жердеги учакты койгон болсоңуз, электрдик схеманын кийлигишүүсүнүн коркунучун азайтуу үчүн кичине импеданс жолун коюңуз жана контролдук сигналыңызды коргоого жардам бериңиз. Санарип менен аналогду бөлөк кармоо үчүн ошол эле көрсөтмөлөрдү аткарса болот.

Кошуу – Чоң жерге учактарды жана алардын үстүнө жана астына зымдарды жайгаштыруунун эсебинен сыйымдуу бириктирүүнү азайтуу үчүн, аналогдук сигнал линиялары аркылуу гана жерди симуляциялоого аракет кылыңыз.

Компоненттерди изоляциялоо мисалдары (санарип жана аналог)

No4 – Жылуулук маселесин чечүү

Сизде жылуулук көйгөйлөрүнөн улам райондук иштин начарлашы, атүгүл схеманын бузулушу болгонбу? Жылуулук диссипациясы каралбагандыктан, көптөгөн дизайнерлерди түйшөлткөн көптөгөн көйгөйлөр болгон. Бул жерде жылуулук таркатуу көйгөйлөрүн чечүү үчүн эстен чыгарбоо керек болгон кээ бир көрсөтмөлөр бар:

Татаал компоненттерди аныктоо

Биринчи кадам – ​​кайсы компоненттер тактанын жылуулугун көбүрөөк тарата тургандыгы жөнүндө ойлонуп баштоо. Муну алгач компоненттин маалымат барагынан “жылуулук каршылыгы” деңгээлин таап, андан кийин өндүрүлгөн жылуулукту берүү үчүн сунушталган көрсөтмөлөрдү аткаруу менен жасаса болот. Албетте, компоненттерди муздатуу үчүн радиаторлорду жана муздатуучу желдеткичтерди кошсоңуз болот жана маанилүү компоненттерди жогорку жылуулук булактарынан алыс сактоону унутпаңыз.

Ысык аба подкладкаларын кошуңуз

Ысык аба төшөмөлөрүн кошуу фаберлик платалар үчүн абдан пайдалуу, алар жездин курамынын көп компоненттери жана көп катмарлуу платаларга толкундарды ширетүү үчүн абдан маанилүү. Процесстин температурасын кармап туруу кыйын болгондуктан, тетиктердин тыгында жылуулуктун таралыш ылдамдыгын жайлап, ширетүү процессин мүмкүн болушунча жөнөкөй кылуу үчүн тешик аркылуу тетиктерге ысык аба өткөргүчтөрүн колдонуу дайыма сунушталат.

Жалпы эреже катары, ар дайым жерге же электр учагына туташкан тешикти же тешикти ысык аба жаздыкчасын колдонуп туташтырыңыз. Ысык аба төшөмөлөрүнөн тышкары, кошумча жез фольга/металл колдоосун камсыз кылуу үчүн подкладка линиясынын жайгашкан жерине көздөн жаш агызуучу тамчыларды кошо аласыз. Бул механикалык жана жылуулук стрессти азайтууга жардам берет.

Типтүү ысык аба блокноту

Hot air pad илим:

Фабрикада Процесске же SMTге жооптуу көптөгөн инженерлер өзүнөн-өзү боштук, суусуздануу же муздак нымдуулук сыяктуу электр тактасынын кемчиликтери сыяктуу өзүнөн-өзү электр энергиясына туш болушат. Процесстин шарттарын кантип өзгөртүү керек же ширетүү мешинин температурасын кантип жөндөө керек, калайдын белгилүү бир бөлүгү ширетилбейт. Бул жерде эмне болуп баратат?

Компоненттерден жана схемалардын кычкылдануу көйгөйүнөн тышкары, анын ширетилишинин абдан чоң бөлүгү чындыгында схеманын дизайны жок болуп кеткенден кийин, анын кайтып келүүсүн иликтеп көрүңүз жана эң кеңири тарагандардын бири а. чоң аянттын жез баракчасына туташкан кээ бир ширетүү буттары, бул компоненттер reflow ширетүүдөн кийин ширетүүчү буттар, Кээ бир кол менен ширетилген компоненттер дагы ушундай жагдайлардан улам жалган ширетүү же каптоо көйгөйлөрүн жаратышы мүмкүн, ал эми кээ бирлери өтө узун жылытуудан улам компоненттерди ширете алышпайт.

Райондук дизайндагы жалпы ПХБ көп учурда жез фольгасынын чоң бөлүгүн электр менен камсыздоо (Vcc, Vdd же Vss) жана Ground (GND, Ground) катары коюу керек. Жез фольгасынын бул чоң аянттары, адатта, кээ бир башкаруу схемаларына (ICS) жана электрондук компоненттердин төөнөгүчтөрүнө түз туташат.

Тилекке каршы, эгер биз жез фольгасынын бул чоң жерлерин калай ээрүү температурасына чейин жылыткымыз келсе, адатта жеке төшөмөлөргө караганда көбүрөөк убакыт талап кылынат (жылытуу жайыраак) жана жылуулук таралышы тезирээк болот. Мындай чоң жез фольгасынын зымдарынын бир учу кичинекей каршылык жана кичине сыйымдуулук сыяктуу кичинекей компоненттерге туташканда, ал эми экинчи учу жок болсо, калай эритип, катып калуу убактысы дал келбегендиктен, көйгөйлөрдү ширетүү оңой болот; Эгерде кайра иштетүүчү ширетүүнүн температуралык ийри сызыгы жакшы жөндөлбөсө жана алдын ала ысытуу убактысы жетишсиз болсо, анда чоң жез фольгага туташкан бул компоненттердин ширетүүчү буттары виртуалдык ширетүү көйгөйүн жаратышы мүмкүн, анткени алар ээрүү калайынын температурасына жете албайт.

Кол менен ширетүү учурунда, чоң жез фольгаларга туташкан компоненттердин ширетүүчү түйүндөрү керектүү мөөнөттө бүтүрүү үчүн өтө тез тарайт. Эң кеңири таралган кемчиликтер – бул ширетүү жана виртуалдык ширетүү, мында ширетүү компоненттин пинине гана ширетилет жана схеманын тактайына туташпайт. Сырткы көрүнүшүнөн баштап, бүтүндөй ширетүүчү түйүн шар түзөт; Анын үстүнө, оператор ширетүүчү буттарды схемада ширетип, ширетүүчү темирдин температурасын дайыма жогорулатат, же өтө узак убакыт бою жылытат, андыктан тетиктер жылуулукка туруштук берүүчү температурадан ашып кетет жана бузулбайт. Төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй.

Биз көйгөйдү билгендиктен, биз маселени чече алабыз. Жалпысынан алганда, биз чоң жез фольга туташтыруучу элементтердин ширетүүчү буттарынан келип чыккан ширетүү көйгөйүн чечүү үчүн Thermal Relief pad деп аталган дизайнды талап кылабыз. Төмөндөгү сүрөттө көрүнүп тургандай, сол жактагы зымдар ысык желдеткичти колдонбойт, ал эми оң жактагы зым ысык аба блокнотун кабыл алган. Көрүнүп тургандай, төшөмө менен чоң жез фольгасынын ортосундагы контакт аймагында бир нече кичинекей сызыктар бар, алар аянтчанын температурасын жоготууну абдан чектеп, жакшы ширетүү эффектине жетишет.

No5 – Жумушуңузду текшериңиз

Дизайн долбоорунун аягында бардык бөлүктөрдү чогуу түтөтүп, көөп чыкканыңызда чөгүп кеткениңизди сезүү оңой. Демек, бул этапта сиздин дизайн аракетиңизди эки жана үч жолу текшерүү өндүрүштүн ийгилиги менен ийгиликсиздигинин ортосундагы айырманы билдириши мүмкүн.

Сапатты контролдоо процессин аяктоого жардам берүү үчүн, биз ар дайым сиздин дизайндын бардык эрежелерге жана чектөөлөргө толук жооп берерин текшерүү үчүн электр эрежелерин текшерүүнү (ERC) жана дизайн эрежелерин текшерүүнү (DRC) баштоону сунуштайбыз. Эки система менен теңдештирүүнүн туурасын, линиянын туурасын, жалпы өндүрүш Орнотууларын, жогорку ылдамдык талаптарын жана кыска микросхемаларды оңой текшере аласыз.

Сиздин ERC жана DRC катасыз жыйынтыктарды чыгарганда, сиз эч кандай маалыматты жоготпогонуңузга ынануу үчүн, схемадан ПХБга чейин, ар бир сигналдын зымдарын текшерүү сунушталат. Ошондой эле, сиздин PCB жайгашуу материалы сиздин схемаңызга дал келишин камсыз кылуу үчүн, дизайн инструментиңиздин иликтөө жана маскировкалоо мүмкүнчүлүктөрүн колдонуңуз.