In PCB projekt, dla inżynierów, projektowanie obwodów jest najbardziej podstawowe. However, many engineers tend to be cautious and careful in the design of complex and difficult PCB boards, while ignoring some points to be paid attention to in the design of basic PCB boards, resulting in mistakes. Idealnie dobry schemat obwodu może mieć problemy lub być całkowicie uszkodzony po przekształceniu na płytkę drukowaną. Dlatego, aby pomóc inżynierom zredukować zmiany projektowe i poprawić wydajność pracy przy projektowaniu PCB, proponujemy tutaj kilka aspektów, na które należy zwrócić uwagę w procesie projektowania PCB.

Projekt systemu rozpraszania ciepła w projektowaniu płytki drukowanej

W projektowaniu płytek drukowanych projekt układu chłodzenia obejmuje sposób chłodzenia i dobór komponentów chłodzących, a także uwzględnienie współczynnika rozszerzalności na zimno. Obecnie powszechnie stosowane metody chłodzenia płytki PCB obejmują: chłodzenie przez samą płytkę PCB, dodanie radiatora i płytki przewodzącej ciepło do płytki PCB itp.

W tradycyjnym projektowaniu płyt PCB najczęściej stosuje się podłoże z tkaniny szklanej z miedzi / epoksydu lub podłoże z tkaniny szklanej z żywicy fenolowej, a także niewielką ilość płyty pokrytej miedzią papierową, materiały te mają dobrą wydajność elektryczną i wydajność przetwarzania, ale słabą przewodność cieplną. Ze względu na duże wykorzystanie QFP, BGA i innych komponentów montowanych powierzchniowo w obecnej konstrukcji płytki PCB, ciepło wytwarzane przez komponenty jest przekazywane do płytki PCB w dużych ilościach. Dlatego najskuteczniejszym sposobem rozwiązania problemu rozpraszania ciepła jest poprawa zdolności rozpraszania ciepła płytki PCB bezpośrednio w kontakcie z elementem grzejnym i przewodzenie lub emitowanie go przez płytkę PCB.

Uwagi dotyczące projektowania systemu rozpraszania ciepła na płytce PCB

Rysunek 1: Projekt płytki PCB _ Projekt systemu rozpraszania ciepła

Gdy niewielka liczba elementów na płytce PCB ma wysoką temperaturę, do urządzenia grzewczego płytki PCB można dodać radiator lub rurkę przewodzącą ciepło; Gdy nie można obniżyć temperatury, można zastosować grzejnik z wentylatorem. Gdy na płytce PCB znajduje się duża ilość urządzeń grzewczych, można zastosować duży radiator. Radiator można zintegrować z powierzchnią elementu, dzięki czemu można go schłodzić, stykając się z każdym elementem na płytce PCB. Profesjonalne komputery używane do produkcji filmów i animacji wymagają nawet chłodzenia wodą.

Dobór i rozmieszczenie komponentów w projektowaniu płytek PCB

W projektowaniu płytek drukowanych nie ma wątpliwości, że trzeba zmierzyć się z doborem komponentów. Specyfikacje każdego komponentu są różne, a cechy komponentów produkowanych przez różnych producentów mogą być różne dla tego samego produktu. Dlatego przy wyborze komponentów do projektowania płytek PCB konieczne jest skontaktowanie się z dostawcą, aby poznać charakterystykę komponentów i zrozumieć wpływ tych cech na projektowanie płytek PCB.

W dzisiejszych czasach wybór odpowiedniej pamięci jest również bardzo ważny przy projektowaniu PCB. Ponieważ pamięci DRAM i Flash są stale aktualizowane, dużym wyzwaniem dla projektantów PCB jest uchronienie nowego projektu przed wpływem rynku pamięci. Projektanci PCB muszą mieć oko na rynek pamięci i utrzymywać bliskie kontakty z producentami.

Rysunek 2: Konstrukcja płytki PCB _ Przegrzewanie i spalanie elementów

Ponadto należy obliczyć niektóre elementy o dużym rozpraszaniu ciepła, a ich układ również wymaga szczególnego rozważenia. W przypadku dużej liczby elementów razem, mogą one wytwarzać więcej ciepła, powodując deformację i oddzielenie warstwy oporowej spawania, a nawet zapalić całą płytkę PCB. Dlatego inżynierowie zajmujący się projektowaniem PCB i układem muszą współpracować, aby zapewnić odpowiedni układ komponentów.

Układ powinien najpierw uwzględniać rozmiar płytki PCB. Gdy rozmiar płytki PCB jest zbyt duży, długość drukowanej linii, wzrasta impedancja, zmniejsza się zdolność przeciwzakłóceniowa, wzrasta również koszt; Jeśli płytka PCB jest zbyt mała, rozpraszanie ciepła nie jest dobre, a sąsiednie linie można łatwo zakłócić. Po ustaleniu rozmiaru płytki PCB określ lokalizację specjalnych elementów. Wreszcie, zgodnie z jednostką funkcjonalną obwodu, wszystkie elementy obwodu są ułożone.

Projekt testowalności w projektowaniu płytek PCB

Kluczowe technologie testowalności PCB obejmują pomiar testowalności, projektowanie i optymalizację mechanizmu testowalności, przetwarzanie informacji testowych i diagnostykę błędów. W rzeczywistości projekt testowalności płytki PCB polega na wprowadzeniu pewnej metody testowalności na płytce drukowanej, która może ułatwić test

Zapewnienie kanału informacyjnego do uzyskania informacji z testów wewnętrznych testowanego obiektu. Dlatego rozsądne i efektywne zaprojektowanie mechanizmu testowalności jest gwarancją skutecznego poprawienia poziomu testowalności płytki PCB. Popraw jakość i niezawodność produktu, zmniejsz koszty cyklu życia produktu, technologia projektowania testowalności może łatwo uzyskać informacje zwrotne z testu płytki drukowanej, może łatwo przeprowadzić diagnostykę błędów zgodnie z informacjami zwrotnymi. Przy projektowaniu płytki drukowanej konieczne jest zapewnienie, że pozycja wykrywania i ścieżka wejściowa DFT i innych głowic detekcyjnych nie zostaną naruszone.

Wraz z miniaturyzacją produktów elektronicznych liczba komponentów staje się coraz mniejsza, a gęstość instalacji również rośnie. Jest coraz mniej węzłów obwodów dostępnych do testowania, więc coraz trudniej jest przetestować zespół PCB online. Dlatego przy projektowaniu płytki PCB należy w pełni uwzględnić elektryczne, fizyczne i mechaniczne warunki testowalności PCB, a do testowania należy użyć odpowiedniego sprzętu mechanicznego i elektronicznego.

Rysunek 3: Projekt płytki PCB _ Projekt testowalności

Konstrukcja płytki PCB o klasie wrażliwości na wilgoć MSL

Rysunek 4: Konstrukcja płytki PCB _ Poziom wrażliwości na wilgoć

MSL: Poziom wrażliwy na wilgoć. Jest oznaczony na etykiecie i klasyfikowany do poziomów 1, 2, 2A, 3, 4, 5, 5A i 6. Komponenty, które mają specjalne wymagania dotyczące wilgotności lub są oznaczone na opakowaniu komponentami wrażliwymi na wilgoć, muszą być skutecznie zarządzane, aby zapewnić zakres kontroli temperatury i wilgotności w środowisku przechowywania materiałów i produkcji, zapewniając w ten sposób niezawodność działania komponentów wrażliwych na temperaturę i wilgotność. Podczas pieczenia, BGA, QFP, MEM, BIOS i inne wymagania pakowania próżniowego idealne, odporne na wysoką temperaturę i odporne na wysoką temperaturę komponenty są wypiekane w różnych temperaturach, zwróć uwagę na czas pieczenia. Wymagania dotyczące pieczenia płytek drukowanych odnoszą się najpierw do wymagań dotyczących pakowania płytek drukowanych lub wymagań klienta. Po upieczeniu elementy wrażliwe na wilgoć i płytka PCB nie powinny przekraczać 12 godzin w temperaturze pokojowej. Nieużywane lub nieużywane elementy wrażliwe na wilgoć lub płytkę PCB należy zapieczętować w opakowaniu próżniowym lub przechowywać w suszarce.

Na powyższe cztery punkty należy zwrócić uwagę przy projektowaniu płytek PCB, mając nadzieję, że pomogą inżynierom zmagającym się z projektowaniem płytek PCB.