Шинэ дизайны эхэнд ихэнх цагийг хэлхээний дизайн, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгоход зарцуулсан ПХБ-ийн Туршлагагүйн улмаас зохион байгуулалт, утас тавих үе шатыг цогцоор нь авч үзээгүй болно. Дизайныг ПХБ -ийн зохион байгуулалт, чиглүүлэлтийн үе шатанд хангалттай цаг хугацаа, хүчин чармайлт гаргахгүй байх нь дизайныг дижитал домэйноос бодит бодит байдалд шилжүүлэх үед үйлдвэрлэлийн үе шатанд эсвэл үйл ажиллагааны доголдолд хүргэж болзошгүй юм. Тэгэхээр цаасан дээр болон физик хэлбэрээр жинхэнэ хэлхээний самбар зохион бүтээх гол түлхүүр нь юу вэ? Үйлдвэрлэх боломжтой, ажиллагаатай ПХБ -ийг зохион бүтээхдээ мэдэхийн тулд ПХБ -ийн дизайны шилдэг таван удирдамжийг авч үзье.

1 – Бүрэлдэхүүн хэсгийн зохион байгуулалтыг нарийн тааруулах

ПХБ -ийн зохион байгуулалтын процессын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулах үе шат нь шинжлэх ухаан, урлаг хоёулаа бөгөөд самбар дээр байгаа үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг стратегийн хувьд авч үзэх шаардлагатай байдаг. Энэ үйл явц нь нэлээд төвөгтэй байж болох ч электроникийг хэрхэн байрлуулах нь таны хавтанг үйлдвэрлэхэд хэр хялбар болохыг, мөн таны анхны дизайны шаардлагад хэр нийцэж байгааг тодорхойлох болно.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулах ерөнхий дараалал байдаг, тухайлбал холбогч, ПХБ -ийн холбох бүрэлдэхүүн хэсгүүд, цахилгаан хэлхээ, нарийн хэлхээ, чухал хэлхээ гэх мэт.

Чиглэл-ижил төстэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг чиглэлд байрлуулах нь гагнуурын ажлыг үр дүнтэй, алдаагүй хийхэд хүргэнэ.

Байрлуулах – Томоохон эд ангиудыг гагнах нь нөлөөлж болзошгүй жижиг хэсгүүдийг том хэсгүүдийн ард байрлуулахаас зайлсхий.

Зохион байгуулалт-Угсрах алхамыг багасгахын тулд бүх гадаргууг холбох (SMT) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбарын нэг талд, нүхний (TH) бүх эд ангиудыг самбар дээр байрлуулахыг зөвлөж байна.

ПХБ-ийн дизайны эцсийн нэг удирдамж-холимог технологийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (цооног ба гадаргуу дээр холбох эд анги) ашиглахдаа үйлдвэрлэгч хавтанг угсрах нэмэлт процессыг шаардаж болох бөгөөд энэ нь таны нийт зардлыг нэмэгдүүлэх болно.

Чипийн бүрэлдэхүүн хэсгийн сайн чиглэл (зүүн), чипийн бүрэлдэхүүн хэсгийн муу чиглэл (баруун)

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сайн байрлуулах (зүүн талд), бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг муу байрлуулах (баруун талд)

No2 – Цахилгаан, газардуулга, дохионы утсыг зөв байрлуулах

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулсны дараа та цахилгаан дохио, газардуулга, дохиоллын утсыг байрлуулж, таны дохио цэвэр, асуудалгүй замтай байх болно. Байршуулах процессын энэ үе шатанд дараах удирдамжийг санаж яваарай.

Цахилгаан хангамж ба газардуулгын онгоцны давхаргыг олоорой

Цахилгаан хангамж ба газрын хавтгай давхаргыг тэгш хэмтэй, төвд байрлуулахдаа самбар дотор байрлуулахыг үргэлж зөвлөж байна. Энэ нь таны самбарыг гулзайлгахаас урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг бөгөөд энэ нь таны эд ангиудыг зөв байрлуулсан эсэх нь чухал юм. IC-ийг асаахын тулд цахилгаан хангамж бүрийн хувьд нийтлэг суваг ашиглах, утаснуудын бат бөх, тогтвортой байдлыг хангах, Daisy гинжин хэлхээний төхөөрөмжөөс төхөөрөмжийг хооронд нь холбохоос зайлсхийхийг зөвлөж байна.

Дохионы кабелийг кабелиар холбодог

Дараа нь схемийн дизайны дагуу дохионы шугамыг холбоно уу. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондох хамгийн богино замыг, шууд замыг үргэлж сонгохыг зөвлөж байна. Хэрэв таны эд ангиудыг хэвтээ байрлалд хэвийхгүйгээр байрлуулах шаардлагатай бол хавтангийн эд ангиудыг утаснаас гарч буй хэсэгт хэвтээ байдлаар утастай холбож, дараа нь утаснаас гарсны дараа босоо утсаар холбохыг зөвлөж байна. Энэ нь гагнуурын явцад гагнуур шилжих үед бүрэлдэхүүн хэсгийг хэвтээ байрлалд байлгана. Доорх зургийн дээд хагаст үзүүлсэн шиг. Зургийн доод хэсэгт үзүүлсэн дохионы утас нь гагнуурын явцад гагнуур урсах үед эд ангиудын хазайлтыг үүсгэж болзошгүй юм.

Санал болгож буй утас (сумнууд нь гагнуурын урсгалын чиглэлийг заана)

Зөвлөмж болгоогүй утас (сумнууд нь гагнуурын урсгалын чиглэлийг заана)

Сүлжээний өргөнийг тодорхойлох

Таны дизайнд янз бүрийн гүйдэл дамжуулах өөр сүлжээ шаардлагатай байж магадгүй бөгөөд энэ нь шаардлагатай сүлжээний өргөнийг тодорхойлох болно. Энэхүү үндсэн шаардлагыг харгалзан бага гүйдлийн аналог болон дижитал дохионд 0.010 инч (10 миль) өргөн өгөхийг зөвлөж байна. Таны шугамын гүйдэл 0.3 ампераас хэтэрсэн тохиолдолд түүнийг өргөтгөх хэрэгтэй. Энд хөрвүүлэх процессыг хөнгөвчлөх үнэгүй шугамын өргөн тооцоолуур байна.

Гурав дугаар. – Үр дүнтэй хорио цээрийн дэглэм

Цахилгаан хангамжийн хэлхээний хүчдэл ба гүйдлийн огцом өсөлт нь таны бага хүчдэлийн гүйдлийн хяналтын хэлхээнд хэрхэн нөлөөлж болохыг та мэдэрсэн байх. Ийм хөндлөнгийн асуудлуудыг багасгахын тулд дараах удирдамжийг дагана уу.

Тусгаарлах – Эрчим хүчний эх үүсвэр бүрийг тэжээлийн эх үүсвэр ба хяналтын эх үүсвэрээс тусад нь байлгахыг баталгаажуулах. Хэрэв та тэдгээрийг ПХБ -тэй холбох шаардлагатай бол энэ нь тэжээлийн замын төгсгөлд аль болох ойрхон байгаа эсэхийг шалгаарай.

Байршил – Хэрэв та дунд давхаргад газардуулсан онгоц байрлуулсан бол цахилгаан хэлхээний аливаа хөндлөнгийн эрсдлийг бууруулж, хяналтын дохиог хамгаалахад туслах жижиг эсэргүүцлийн замыг байрлуулахаа мартуузай. Таны дижитал болон аналогийг тусад нь байлгахын тулд ижил удирдамжийг дагаж мөрдөж болно.

Холбох – Том хэмжээний газардуулгын онгоц, тэдгээрийн доор ба доор утас суурилуулсны улмаас багтаамжийн холболтыг багасгахын тулд зөвхөн аналог дохионы шугамаар дуурайж газардуулахыг хичээ.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусгаарлах жишээ (дижитал ба аналог)

№4 – Дулааны асуудлыг шийдэх

Дулааны асуудлаас болж хэлхээний гүйцэтгэл муудаж, бүр хэлхээний самбар гэмтсэн тохиолдол гарч байсан уу? Дулаан алдалтыг анхаарч үзээгүй тул олон загвар зохион бүтээгчдийг зовоосон олон асуудал тулгарч байсан. Дулаан алдалтын асуудлыг шийдвэрлэхэд туслах зарим зөвлөмжийг энд оруулав.

Асуудалтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох

Эхний алхам бол самбараас аль бүрэлдэхүүн хэсгүүд хамгийн их дулаан ялгаруулах талаар бодож эхлэх явдал юм. Үүнийг эхлээд бүрэлдэхүүн хэсгийн мэдээллийн хуудсан дахь “дулааны эсэргүүцэл” түвшинг олж, дараа нь үйлдвэрлэсэн дулааныг шилжүүлэх зөвлөмжийг дагаж мөрдөх замаар хийж болно. Мэдээжийн хэрэг, та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хөргөхгүйн тулд радиатор, хөргөлтийн сэнс нэмж болно.

Халуун агаарын дэвсгэр нэмнэ

Халуун агаарын дэвсгэр нэмэх нь хиймэл хэлхээний самбар хийхэд маш их ач холбогдолтой бөгөөд эдгээр нь зэсийн өндөр агууламжтай бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон олон давхаргат хэлхээний хавтан дээр долгионоор гагнах зориулалттай. Процессийн температурыг хадгалахад хэцүү байдаг тул гагнуурын процессыг аль болох хялбар болгохын тулд нүхний эд ангиудад халуун агаарын дэвсгэр ашиглахыг зөвлөж байна.

Ерөнхий дүрмээр бол газар эсвэл цахилгаан хавтгайд холбогдсон аливаа нүх, нүхийг халуун дэвсгэр ашиглан үргэлж холбож байгаарай. Халуун агаарын дэвсгэрээс гадна зэс тугалган/металлын нэмэлт дэмжлэг үзүүлэхийн тулд дэрний холболтын шугамын байрлалд нулимс дусал нэмж болно. Энэ нь механик болон дулааны стрессийг бууруулахад туслах болно.

Халуун агаарын дэвсгэрийн ердийн холболт

Халуун агаарын дэвсгэр шинжлэх ухаан:

Үйлдвэрт Процесс эсвэл СМТ хариуцсан олон инженерүүд аяндаа хоосон, чийгшүүлэх, хүйтэн нойтон гэх мэт цахилгаан хавтангийн гэмтэл гэх мэт аяндаа цахилгаан энергитэй тулгардаг. Процессийн нөхцөлийг хэрхэн яаж өөрчлөх эсвэл гагнуурын зуухны температурыг хэрхэн яаж тохируулахыг үл харгалзан цагаан тугалганы тодорхой хувийг гагнах боломжгүй байдаг. Энд юу болоод байгаа юм бэ?

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон хэлхээний самбаруудын исэлдэлтийн асуудлаас гадна одоо байгаа гагнуурын маш том хэсэг нь хэлхээний самбарын утаснуудын хийц дутагдсанаас үүдэлтэй бөгөөд түүний хамгийн нийтлэг зүйлүүдийн нэг нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд байдаг. том талбайтай зэс хуудсан дээр холбогдсон зарим гагнуурын хөл, гагнуурын гагнуурын хөлийг дахин урсгах дараа эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд, Гараар гагнасан зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ижил төстэй нөхцөл байдлаас болж хуурамч гагнуур хийх эсвэл бүрэх асуудал үүсгэж болзошгүй бөгөөд зарим нь хэт урт халалтаас болж бүрдэл хэсгүүдийг гагнахгүй байж болно.

Цахилгаан хэлхээний дизайны ерөнхий ПХБ -ийг ихэвчлэн цахилгаан хангамж (Vcc, Vdd эсвэл Vss) ба Ground (GND, Ground) болгон зэс тугалган цаасаар хийх ёстой. Эдгээр том зэс тугалган цаасыг ихэвчлэн зарим хяналтын хэлхээ (ICS) болон электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зүүтэй шууд холбодог.

Харамсалтай нь, хэрэв бид эдгээр том зэс тугалган цаасыг цагаан тугалга хайлах температурт халаахыг хүсч байвал тусдаа дэвсгэрээс илүү их хугацаа шаардагддаг (халаалт удаан байдаг), мөн дулаан ялгаралт хурдан явагддаг. Ийм том зэс тугалган утаснуудын нэг үзүүр нь жижиг эсэргүүцэл, бага багтаамж гэх мэт жижиг хэсгүүдэд холбогдсон байхад нөгөө үзүүр нь холбогдоогүй бол цагаан тугалга хайлах, хатуурах хугацаа таарахгүй байгаа тул гагнах нь амархан байдаг. Хэрэв дахин урсгалын гагнуурын температурын муруй сайн тохируулагдаагүй, урьдчилан халаах хугацаа хангалтгүй байвал том зэс тугалган цаасаар холбосон эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гагнуурын хөл нь хайлах цагаан тугалганы температурт хүрч чадахгүй байгаа тул виртуал гагнуурын асуудал үүсгэхэд хялбар байдаг.

Гар гагнах үед том зэс тугалган цаасанд холбогдсон эд ангиудын гагнуурын үе нь маш хурдан арилах бөгөөд шаардлагатай хугацаанд дуусгах боломжгүй болно. Хамгийн түгээмэл согог бол гагнуур ба виртуал гагнуур бөгөөд гагнуурыг зөвхөн бүрэлдэхүүн хэсгийн зүүгээр гагнаж, хэлхээний самбарны дэвсгэрт холбодоггүй. Гаднах төрхөөс эхлэн гагнуурын үе нь бөмбөг үүсгэх болно; Үүнээс гадна оператор нь гагнуурын хөлийг хэлхээний самбар дээр гагнах, гагнуурын төмрийн температурыг байнга нэмэгдүүлэх, эсвэл хэт удаан халаах, ингэснээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь халууны эсэргүүцлийн температураас хэтэрч гэмтэхээс өөр аргагүй болдог. Доорх зурагт үзүүлсэн шиг.

Асуудлын цэгийг мэддэг болохоор бид асуудлыг шийдэж чадна. Ерөнхийдөө бид том зэс тугалган холбох элементүүдийн гагнуурын хөлөөс үүдэлтэй гагнуурын асуудлыг шийдэхийн тулд дулааны тусламжийн дэвсгэр гэж нэрлэгддэг загварыг шаарддаг. Доорх зурагт үзүүлсэн шиг зүүн талын утаснууд нь халуун дэвсгэр ашиглахгүй байхад баруун талын утаснууд нь халуун дэвсгэрийн холболтыг ашигласан байна. Бүрээс ба том зэс тугалган цаасны хоорондох холбоо барих хэсэгт хэдхэн жижиг шугам байдаг бөгөөд энэ нь дэвсгэр дээрх температурын алдагдлыг ихээхэн хязгаарлаж, гагнуурын үр нөлөөг илүү сайн хангадаг болохыг харж болно.

No5 – Ажлаа шалгаарай

Загварын төслийн төгсгөлд бүх эд ангийг хөөж, хийсгэж байхдаа сэтгэлээр унах нь амархан байдаг. Тиймээс энэ үе шатанд таны дизайны хүчин чармайлтыг хоёр, гурав дахин шалгаж үзэх нь үйлдвэрлэлийн амжилт, бүтэлгүйтэл хоёрын ялгааг илэрхийлж болно.

Чанарын хяналтын үйл явцыг дуусгахад туслахын тулд бид таны дүрмийг бүх дүрэм, хязгаарлалттай бүрэн нийцэж байгаа эсэхийг шалгахын тулд цахилгаан дүрмийн шалгалт (ERC) болон дизайны дүрмийн шалгалтаас (DRC) эхлэхийг үргэлж зөвлөж байна. Хоёр системийн тусламжтайгаар та цэвэрлэгээний өргөн, шугамын өргөн, үйлдвэрлэлийн нийтлэг тохиргоо, өндөр хурдны шаардлага, богино холболтыг хялбархан шалгаж болно.

Таны ERC ба DRC нь алдаагүй үр дүн гаргах үед ямар ч мэдээлэл дутуу байгаа эсэхийг шалгахын тулд схем бүрээс ПХБ хүртэлх дохио тус бүрийн утсыг шалгаж үзэхийг зөвлөж байна. Түүнчлэн, ПХБ -ийн байршлын материал нь таны схемд нийцэж байгаа эсэхийг шалгахын тулд дизайны хэрэгслийн шалгалт, маск хийх чадварыг ашиглаарай.