Fil-bidu tad-disinn il-ġdid, ħafna mill-ħin intefaq fuq id-disinn taċ-ċirkwit u l-għażla tal-komponent, u l- PCB it-tqassim u l-istadju tal-wajers spiss ma kinux ikkunsidrati b’mod komprensiv minħabba nuqqas ta ‘esperjenza. Nuqqas li tiddedika biżżejjed ħin u sforz għat-tqassim tal-PCB u l-fażi tar-rotta tad-disinn jista ‘jirriżulta fi problemi fl-istadju tal-manifattura jew difetti funzjonali meta d-disinn jiġi ttrasferit mid-dominju diġitali għar-realtà fiżika. Allura x’inhi ċ-ċavetta għat-tfassil ta ‘circuit board li hija awtentika kemm fuq il-karta kif ukoll f’forma fiżika? Ejjew nesploraw l-aqwa ħames linji gwida tad-disinn tal-PCB biex inkunu nafu meta niddisinjaw PCB manifatturabbli u funzjonali.

1 – Irfina t-tqassim tal-komponent tiegħek

Il-fażi tat-tqegħid tal-komponenti tal-proċess tat-tqassim tal-PCB hija kemm xjenza kif ukoll arti, li teħtieġ konsiderazzjoni strateġika tal-komponenti primarji disponibbli fuq il-bord. Filwaqt li dan il-proċess jista ‘jkun ta’ sfida, il-mod kif tqiegħed l-elettronika jiddetermina kemm hu faċli li timmanifattura l-bord tiegħek u kemm tissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn oriġinali tiegħek.

Filwaqt li hemm ordni ġenerali ġenerali għat-tqegħid tal-komponenti, bħal tqegħid sekwenzjali ta ‘konnetturi, komponenti tal-immuntar tal-PCB, ċirkwiti tal-enerġija, ċirkwiti ta’ preċiżjoni, ċirkwiti kritiċi, eċċ., Hemm ukoll xi linji gwida speċifiċi li għandek iżżomm f’moħħok, inklużi:

Orjentazzjoni – L-iżgurar li komponenti simili huma pożizzjonati fl-istess direzzjoni jgħin biex jinkiseb proċess ta ‘wweldjar effiċjenti u mingħajr żbalji.

Tqegħid – Evita li tqiegħed komponenti iżgħar wara komponenti akbar fejn jistgħu jiġu affettwati mill-issaldjar ta ‘komponenti akbar.

Organizzazzjoni – Huwa rrakkomandat li l-komponenti kollha tal-immuntar fuq il-wiċċ (SMT) jitpoġġew fuq l-istess naħa tal-bord u l-komponenti kollha tat-toqba li tgħaddi (TH) jitqiegħdu fuq il-bord biex jimminimizzaw il-passi tal-assemblaġġ.

Linja gwida finali tad-disinn tal-PCB – meta tuża komponenti ta ‘teknoloġija mħallta (komponenti ta’ toqba li tgħaddi minn fuqhom u mmuntati fuq il-wiċċ), il-manifattur jista ‘jeħtieġ proċessi addizzjonali biex jiġbor il-bord, li jżid mal-ispiża ġenerali tiegħek.

Orjentazzjoni tajba tal-komponent taċ-ċippa (xellug) u orjentazzjoni ħażina tal-komponent taċ-ċippa (lemin)

Tqegħid ta ‘komponent tajjeb (xellug) u tqegħid ta’ komponent ħażin (lemin)

Nru 2 – Tqegħid xieraq ta ‘l-enerġija, l-ert u l-wajers tas-sinjali

Wara li tpoġġi l-komponenti, tista ‘mbagħad tqiegħed il-provvista ta’ l-enerġija, l-ert, u l-wajers tas-sinjal biex tiżgura li s-sinjal tiegħek ikollu triq nadifa u mingħajr problemi. F’dan l-istadju tal-proċess tat-tqassim, żomm f’moħħok il-linji gwida li ġejjin:

Sib il-provvista tal-enerġija u s-saffi tal-pjan tal-ert

Dejjem huwa rrakkomandat li l-provvista tal-enerġija u s-saffi tal-pjan terren jitqiegħdu ġewwa l-bord waqt li jkunu simetriċi u ċċentrati. Dan jgħin biex jipprevjeni ċ-ċirkwit tiegħek milli jitgħawweġ, li huwa importanti wkoll jekk il-komponenti tiegħek humiex pożizzjonati sewwa. Biex titħaddem l-IC, huwa rrakkomandat li tuża kanal komuni għal kull provvista tal-enerġija, tiżgura wisa ‘wajer sod u stabbli, u tevita konnessjonijiet tal-enerġija tal-katina Daisy minn apparat għal apparat.

Il-kejbils tas-sinjali huma konnessi permezz tal-kejbils

Sussegwentement, qabbad il-linja tas-sinjal skond id-disinn fid-dijagramma skematika. Huwa rrakkomandat li dejjem tieħu l-iqsar triq possibbli u triq diretta bejn il-komponenti. Jekk il-komponenti tiegħek jeħtieġu li jkunu pożizzjonati orizzontalment mingħajr preġudizzju, huwa rrakkomandat li bażikament iwwajerja l-komponenti tal-bord orizzontalment fejn joħorġu mill-wajer u mbagħad wajershom vertikalment wara li joħorġu mill-wajer. Dan iżomm il-komponent f’pożizzjoni orizzontali hekk kif l-istann jemigra waqt l-iwweldjar. Kif muri fin-nofs ta ‘fuq tal-figura hawn taħt. Il-wajers tas-sinjali murija fil-parti t’isfel tal-figura jistgħu jikkawżaw deflessjoni tal-komponent hekk kif il-istann joħroġ waqt l-iwweldjar.

Wajers irrakkomandati (il-vleġeġ jindikaw id-direzzjoni tal-fluss tal-istann)

Wajers mhux rakkomandati (il-vleġeġ jindikaw id-direzzjoni tal-fluss tal-istann)

Iddefinixxi l-wisa ‘tan-netwerk

Id-disinn tiegħek jista ‘jeħtieġ netwerks differenti li jġorru diversi kurrenti, li jiddeterminaw il-wisa’ tan-netwerk meħtieġ. Meta wieħed iqis dan ir-rekwiżit bażiku, huwa rrakkomandat li tipprovdi wisa ‘ta’ 0.010 “(10mil) għal sinjali analogi u diġitali ta ‘kurrent baxx. Meta l-kurrent tal-linja tiegħek jaqbeż 0.3 amperes, għandu jitwessa ‘. Hawn kalkulatur tal-wisa ‘tal-linja b’xejn biex il-proċess ta’ konverżjoni jkun faċli.

Numru tlieta. – Kwarantina effettiva

Probabbilment esperjenzajt kif vultaġġi kbar u spikes tal-kurrent fiċ-ċirkwiti tal-provvista tal-enerġija jistgħu jinterferixxu maċ-ċirkwiti tal-kontroll tal-kurrent ta ‘vultaġġ baxx tiegħek. Biex timminimizza tali problemi ta ‘interferenza, segwi l-linji gwida li ġejjin:

Iżolament – Żgura li kull sors ta ‘enerġija jinżamm separat mis-sors ta’ enerġija u s-sors ta ‘kontroll. Jekk trid tikkonnettjahom flimkien fil-PCB, kun żgur li jkun kemm jista ‘jkun qrib it-tarf tal-passaġġ tal-enerġija.

Layout – Jekk poġġejt pjan terren fis-saff tan-nofs, kun żgur li tpoġġi mogħdija żgħira ta ‘impedenza biex tnaqqas ir-riskju ta’ kwalunkwe interferenza taċ-ċirkwit tal-enerġija u tgħin tipproteġi s-sinjal tal-kontroll tiegħek. L-istess linji gwida jistgħu jiġu segwiti biex iżommu d-diġitali u l-analogu tiegħek separati.

Igganċjar – Biex tnaqqas l-igganċjar abilitattiv minħabba t-tqegħid ta ‘pjani kbar tal-art u wajers’ il fuq u taħthom, ipprova jaqsmu jissimulaw l-art biss permezz ta ‘linji tas-sinjali analogi.

Eżempji ta ‘iżolament tal-komponenti (diġitali u analogi)

Nru 4 – Issolvi l-problema tas-sħana

Qatt kellek degradazzjoni tal-prestazzjoni taċ-ċirkwit jew saħansitra ħsara fil-bord taċ-ċirkwit minħabba problemi ta ‘sħana? Minħabba li m’hemm l-ebda konsiderazzjoni ta ‘dissipazzjoni tas-sħana, kien hemm ħafna problemi li jolqtu ħafna disinjaturi. Hawn huma xi linji gwida li għandek iżżomm f’moħħok biex tgħin issolvi problemi ta ‘dissipazzjoni tas-sħana:

Identifika komponenti idejqek

L-ewwel pass huwa li tibda taħseb dwar liema komponenti se jxerrdu l-iktar sħana mill-bord. Dan jista ‘jsir billi l-ewwel jinstab il-livell ta’ “reżistenza termali” fl-iskeda tad-dejta tal-komponent u mbagħad issegwi l-linji gwida ssuġġeriti biex tittrasferixxi s-sħana ġġenerata. Naturalment, tista ‘żżid radjaturi u fannijiet li jkessħu biex iżommu l-komponenti friski, u ftakar li żżomm komponenti kritiċi’ l bogħod minn kwalunkwe sors ta ‘sħana għolja.

Żid pads tal-arja sħuna

Iż-żieda ta ‘kuxxinetti ta’ l-arja sħuna hija utli ħafna għal bordijiet taċ-ċirkwiti fabbrikabbli, huma essenzjali għal komponenti b’kontenut għoli ta ‘ram u applikazzjonijiet ta’ saldar tal-mewġ fuq bordijiet ta ‘ċirkuwiti b’ħafna saffi. Minħabba d-diffikultà li tinżamm it-temperatura tal-proċess, huwa dejjem rakkomandat li tuża pads ta ‘arja sħuna fuq komponenti minn toqba biex il-proċess ta’ wweldjar ikun sempliċi kemm jista ‘jkun billi tnaqqas ir-rata ta’ dissipazzjoni tas-sħana fil-pinnijiet tal-komponenti.

Bħala regola ġenerali, dejjem qabbad kwalunkwe toqba li tgħaddi jew toqba li tkun imqabbda ma ‘l-art jew il-pjan ta’ l-enerġija billi tuża kuxxinett ta ‘l-arja sħuna. Minbarra pads ta ‘l-arja sħuna, tista’ wkoll żżid qtar tad-dmugħ fil-post tal-linja ta ‘konnessjoni tal-pad biex tipprovdi appoġġ addizzjonali ta’ fojl tar-ram / metall. Dan jgħin biex inaqqas l-istress mekkaniku u termali.

Konnessjoni tipika tal-kuxxinett tal-arja sħuna

Xjenza tal-kuxxinett tal-arja sħuna:

Ħafna inġiniera inkarigati mill-Proċess jew SMT f’fabbrika ħafna drabi jiltaqgħu ma ‘enerġija elettrika spontanja, bħal difetti tal-bord elettriku bħal vojta spontanja, tneħħija tat-tixrib, jew tixrib kiesaħ. Ma jimpurtax kif jinbidlu l-kundizzjonijiet tal-proċess jew it-temperatura tal-forn tal-iwweldjar mill-ġdid kif tista ‘tiġi aġġustata, hemm ċertu proporzjon ta’ landa ma jistax jiġi wweldjat. X’infern qed jiġri hawn?

Apparti mill-problema ta ‘ossidazzjoni tal-komponenti u taċ-ċirkwiti, tinvestiga r-ritorn tagħha wara li parti kbira ħafna mill-iwweldjar ħażin eżistenti attwalment ġej mid-disinn tal-wajers taċ-ċirkwit (tqassim) huwa nieqes, u waħda mill-aktar komuni hija fuq il-komponenti ta’ ċerti saqajn tal-iwweldjar imqabbdin mal-folja tar-ram ta ‘żona kbira, dawn il-komponenti wara s-saqajn tal-iwweldjar tal-iwweldjar mill-ġdid mill-ġdid, Xi komponenti wweldjati bl-idejn jistgħu wkoll jikkawżaw problemi ta ‘wweldjar jew kisi falz minħabba sitwazzjonijiet simili, u xi wħud anke jonqsu milli iwweldjaw il-komponenti minħabba tisħin twil wisq.

Il-PCB ġenerali fid-disinn taċ-ċirkwit spiss jeħtieġ li jpoġġi żona kbira ta ‘fojl tar-ram bħala provvista ta’ enerġija (Vcc, Vdd jew Vss) u Ground (GND, Ground). Dawn iż-żoni kbar ta ‘fojl tar-ram huma ġeneralment konnessi direttament ma’ xi ċirkwiti ta ‘kontroll (ICS) u pinnijiet ta’ komponenti elettroniċi.

Sfortunatament, jekk irridu nsaħħnu dawn iż-żoni kbar ta ‘fojl tar-ram għat-temperatura tat-tidwib tal-landa, ġeneralment jieħu aktar ħin minn pads individwali (it-tisħin huwa iktar bil-mod), u d-dissipazzjoni tas-sħana hija aktar mgħaġġla. Meta tarf wieħed ta ‘wajers tal-fojl tar-ram daqshekk kbar huwa mqabbad ma’ komponenti żgħar bħal reżistenza żgħira u kapaċitanza żgħira, u t-tarf l-ieħor mhuwiex, huwa faċli għal problemi ta ‘wweldjar minħabba l-inkonsistenza tat-tidwib tal-landa u l-ħin ta’ solidifikazzjoni; Jekk il-kurva tat-temperatura tal-iwweldjar bir-reflow mhix aġġustata tajjeb, u l-ħin tat-tisħin minn qabel huwa insuffiċjenti, is-saqajn tal-istann ta ‘dawn il-komponenti konnessi f’folja tar-ram kbira huma faċli biex jikkawżaw il-problema tal-iwweldjar virtwali minħabba li ma jistgħux jilħqu t-temperatura tal-landa tat-tidwib.

Matul l-Iwweldjar bl-Idejn, il-ġonot tal-istann tal-komponenti konnessi ma ‘fuljetti kbar tar-ram jinħallu malajr wisq biex jitlestew fiż-żmien meħtieġ. L-iktar difetti komuni huma l-issaldjar u l-issaldjar virtwali, fejn l-istann huwa wweldjat biss mal-pin tal-komponent u mhux imqabbad mal-kuxxinett taċ-ċirkwit. Mid-dehra, il-ġonta tal-istann kollha tifforma ballun; Barra minn hekk, l-operatur sabiex iwweldja s-saqajn tal-iwweldjar fuq il-bord taċ-ċirkwit u kontinwament iżid it-temperatura tal-istann tal-ħadid, jew isaħħan għal żmien twil wisq, sabiex il-komponenti jaqbżu t-temperatura tar-reżistenza tas-sħana u jagħmlu ħsara mingħajr ma jkunu jafuha. Kif muri fil-figura hawn taħt.

Peress li nafu l-punt tal-problema, nistgħu nsolvu l-problema. Ġeneralment, aħna neħtieġu l-hekk imsejjaħ disinn tal-kuxxinett ta ‘Eżenzjoni Termali biex issolvi l-problema tal-iwweldjar ikkawżata mis-saqajn tal-iwweldjar ta’ elementi kbar li jgħaqqdu fojl tar-ram. Kif muri fil-figura hawn taħt, il-wajers fuq ix-xellug ma jużawx kuxxinett tal-arja sħuna, filwaqt li l-wajers fuq il-lemin adottaw konnessjoni tal-kuxxinett tal-arja sħuna. Jista ‘jidher li hemm biss ftit linji żgħar fiż-żona ta’ kuntatt bejn il-kuxxinett u fojl tar-ram kbir, li jistgħu jillimitaw ħafna t-telf ta ‘temperatura fuq il-kuxxinett u jiksbu effett aħjar ta’ wweldjar.

Nru 5 – Iċċekkja x-xogħol tiegħek

Huwa faċli li tħossok megħlub fit-tmiem ta ‘proġett ta’ disinn meta tkun qed toħroġ u tintefa ‘l-biċċiet kollha flimkien. Għalhekk, verifika doppja u tripla tal-isforz tad-disinn tiegħek f’dan l-istadju tista ‘tfisser id-differenza bejn is-suċċess u l-falliment tal-manifattura.

Biex tgħin tlesti l-proċess ta ‘kontroll tal-kwalità, aħna dejjem nirrakkomandaw li tibda b’kontroll elettriku tar-Regoli (ERC) u disinn tar-Regola (DRC) biex tivverifika li d-disinn tiegħek jissodisfa għal kollox ir-regoli u l-limitazzjonijiet kollha. Biż-żewġ sistemi, tista ‘faċilment tiċċekkja wisa’ ta ‘tneħħija, wisa’ ta ‘linji, Settings ta’ manifattura komuni, rekwiżiti ta ‘veloċità għolja u short circuits.

Meta l-ERC u d-DRC tiegħek jipproduċu riżultati mingħajr żbalji, huwa rrakkomandat li tiċċekkja l-wajers ta ‘kull sinjal, minn skematiku għal PCB, linja ta’ sinjal waħda kull darba biex tkun żgur li m’intix nieqes minn xi informazzjoni. Ukoll, uża l-kapaċitajiet ta ‘probing u masking tal-għodda tad-disinn tiegħek biex tiżgura li l-materjal tat-tqassim tal-PCB tiegħek jaqbel mal-iskematika tiegħek.