Në fillim të dizajnit të ri, shumica e kohës u shpenzua në hartimin e qarkut dhe përzgjedhjen e komponentëve, dhe PCB Faza e paraqitjes dhe instalimeve elektrike shpesh nuk u konsiderua në mënyrë gjithëpërfshirëse për shkak të mungesës së përvojës. Dështimi për t’i kushtuar kohë dhe përpjekje të mjaftueshme paraqitjes së PCB dhe fazës së projektimit të projektimit mund të rezultojë në probleme në fazën e prodhimit ose defekte funksionale kur dizajni kalon nga domeni dixhital në realitetin fizik. Pra, cili është çelësi për hartimin e një bordi qark që është autentik si në letër ashtu edhe në formë fizike? Le të eksplorojmë pesë udhëzimet kryesore të dizajnit të PCB për të ditur kur hartoni një PCB të prodhueshme dhe funksionale.

1 – Përshtatni mirë paraqitjen tuaj të komponentit

Faza e vendosjes së komponentëve të procesit të paraqitjes së PCB është një shkencë dhe një art, që kërkon shqyrtim strategjik të përbërësve kryesorë të disponueshëm në tabelë. Ndërsa ky proces mund të jetë sfidues, mënyra se si vendosni pajisjet elektronike do të përcaktojë se sa e lehtë është të prodhoni bordin tuaj dhe sa mirë i plotëson kërkesat tuaja origjinale të projektimit.

Ndërsa ekziston një urdhër i përgjithshëm i përgjithshëm për vendosjen e komponentëve, të tilla si vendosja sekuenciale e lidhësve, përbërësit e montimit të PCB, qarqet e energjisë, qarqet precize, qarqet kritike, etj., Ekzistojnë gjithashtu disa udhëzime specifike që duhet të mbani në mend, duke përfshirë:

Orientimi-Sigurimi që përbërës të ngjashëm të pozicionohen në të njëjtin drejtim do të ndihmojë në arritjen e një procesi saldimi efikas dhe pa gabime.

Vendosja – Shmangni vendosjen e komponentëve më të vegjël pas komponentëve më të mëdhenj ku mund të preken nga bashkimi i përbërësve më të mëdhenj.

Organizimi-Rekomandohet që të gjithë përbërësit e montimit në sipërfaqe (SMT) të vendosen në të njëjtën anë të tabelës dhe të gjithë përbërësit përmes vrimës (TH) të vendosen në majë të tabelës për të minimizuar hapat e montimit.

Një udhëzues përfundimtar i dizajnit të PCB-kur përdorni përbërës të teknologjisë së përzier (përbërës përmes vrimës dhe montimit në sipërfaqe), prodhuesi mund të kërkojë procese shtesë për të montuar bordin, gjë që do të shtojë koston tuaj të përgjithshme.

Orientimi i mirë i komponentit të çipit (majtas) dhe orientimi i keq i komponentit të çipit (djathtas)

Vendosja e mirë e komponentit (majtas) dhe vendosja e keqe e komponentit (djathtas)

Nr. 2 – Vendosja e duhur e energjisë, tokëzimit dhe instalimeve elektrike të sinjalit

Pas vendosjes së përbërësve, mund të vendosni furnizimin me energji elektrike, tokëzimin dhe instalimet elektrike të sinjalit për të siguruar që sinjali juaj të ketë një rrugë të pastër dhe pa probleme. Në këtë fazë të procesit të paraqitjes, mbani në mend udhëzimet e mëposhtme:

Gjeni shtresat e rrymës së furnizimit me energji dhe tokëzimit

Rekomandohet gjithmonë që shtresat e furnizimit me energji elektrike dhe të rrafshit të tokës të vendosen brenda tabelës ndërsa janë simetrike dhe të përqendruara. Kjo ndihmon në parandalimin e lakimit të bordit tuaj, i cili gjithashtu ka rëndësi nëse përbërësit tuaj janë pozicionuar në mënyrë korrekte. Për fuqizimin e IC-së, rekomandohet të përdorni një kanal të përbashkët për çdo furnizim me energji, të siguroni një gjerësi të fortë dhe të qëndrueshme të telave dhe të shmangni lidhjet e energjisë të zinxhirit Daisy nga pajisja në pajisje.

Kabllot e sinjalit lidhen përmes kabllove

Tjetra, lidhni vijën e sinjalit sipas modelit në diagramin skematik. Rekomandohet që gjithmonë të merrni rrugën më të shkurtër të mundshme dhe rrugën e drejtpërdrejtë midis përbërësve. Nëse përbërësit tuaj duhet të vendosen horizontalisht pa paragjykime, rekomandohet që në thelb të lidhni përbërësit e bordit horizontalisht aty ku dalin nga tela dhe pastaj t’i lidhni ato vertikalisht pasi të dalin nga teli. Kjo do ta mbajë përbërësin në pozicion horizontal pasi saldimi migron gjatë saldimit. Siç tregohet në gjysmën e sipërme të figurës më poshtë. Instalimet e sinjalit të paraqitura në pjesën e poshtme të figurës mund të shkaktojnë devijim të komponentit ndërsa saldimi rrjedh gjatë saldimit.

Instalime të rekomanduara (shigjetat tregojnë drejtimin e rrjedhës së saldimit)

Instalime të pa rekomanduara (shigjetat tregojnë drejtimin e rrjedhës së saldimit)

Përcaktoni gjerësinë e rrjetit

Dizajni juaj mund të kërkojë rrjete të ndryshme që do të mbajnë rryma të ndryshme, të cilat do të përcaktojnë gjerësinë e kërkuar të rrjetit. Duke marrë parasysh këtë kërkesë themelore, rekomandohet të siguroni gjerësi 0.010 “(10mil) për sinjale analoge dhe dixhitale me rrymë të ulët. Kur rryma juaj e linjës tejkalon 0.3 amper, ajo duhet të zgjerohet. Këtu keni një llogaritës të gjerësisë së linjës falas për ta bërë procesin e konvertimit të lehtë.

Numri tre. – Karantinë efektive

Me siguri keni përjetuar se si rritjet e mëdha të tensionit dhe rrymës në qarqet e furnizimit me energji mund të ndërhyjnë në qarqet tuaja të kontrollit të tensionit të ulët. Për të minimizuar problemet e tilla të ndërhyrjes, ndiqni udhëzimet e mëposhtme:

Izolimi – Sigurohuni që çdo burim energjie të mbahet i ndarë nga burimi i energjisë dhe burimi i kontrollit. Nëse duhet t’i lidhni së bashku në PCB, sigurohuni që të jetë sa më afër fundit të rrugës së energjisë.

Paraqitja – Nëse keni vendosur një aeroplan tokësor në shtresën e mesme, sigurohuni që të vendosni një rrugë të vogël të rezistencës për të zvogëluar rrezikun e ndonjë ndërhyrje të qarkut të energjisë dhe për të ndihmuar në mbrojtjen e sinjalit tuaj të kontrollit. Të njëjtat udhëzime mund të ndiqen për të mbajtur të ndarë dixhitalin dhe analogun tuaj.

Bashkim – Për të zvogëluar bashkimin kapacitiv për shkak të vendosjes së aeroplanëve të mëdhenj të tokës dhe instalime elektrike mbi dhe poshtë tyre, përpiquni të kaloni simulimin e tokës vetëm përmes linjave të sinjalit analog.

Shembuj të izolimit të komponentit (dixhital dhe analog)

Nr.4 – Zgjidh problemin e nxehtësisë

A keni pasur ndonjëherë degradim të performancës së qarkut apo edhe dëmtim të bordit të qarkut për shkak të problemeve të nxehtësisë? Meqenëse nuk merret parasysh shpërndarja e nxehtësisë, ka pasur shumë probleme që shqetësojnë shumë stilistë. Këtu janë disa udhëzime që duhet të keni parasysh për të ndihmuar në zgjidhjen e problemeve të shpërndarjes së nxehtësisë:

Identifikoni komponentët shqetësues

Hapi i parë është të filloni të mendoni se cilët përbërës do të shpërndajnë më shumë nxehtësi nga bordi. Kjo mund të bëhet duke gjetur fillimisht nivelin e “rezistencës termike” në fletën e të dhënave të komponentit dhe pastaj duke ndjekur udhëzimet e sugjeruara për të transferuar nxehtësinë e gjeneruar. Sigurisht, ju mund të shtoni radiatorë dhe tifozë ftohës për të mbajtur përbërësit të freskët dhe mos harroni të mbani komponentët kritikë larg çdo burimi të lartë të nxehtësisë.

Shtoni shtresa ajri të nxehtë

Shtimi i jastëkëve të ajrit të nxehtë është shumë i dobishëm për dërrasat e qarkut të fabrikuara, ato janë thelbësore për komponentët me përmbajtje të lartë bakri dhe aplikimet e saldimit të valëve në pllakat e qarkut me shumë shtresa. Për shkak të vështirësisë së ruajtjes së temperaturës së procesit, gjithmonë rekomandohet përdorimi i jastëkëve të ajrit të nxehtë në komponentët përmes vrimës për ta bërë procesin e saldimit sa më të thjeshtë të jetë e mundur duke ngadalësuar shkallën e shpërndarjes së nxehtësisë në kunjat e përbërësve.

Si rregull i përgjithshëm, gjithmonë lidhni çdo vrimë ose vrimë të lidhur me tokën ose aeroplanin e energjisë duke përdorur një jastëk ajri të nxehtë. Përveç jastëkëve të ajrit të nxehtë, ju gjithashtu mund të shtoni pika loti në vendndodhjen e linjës së lidhjes së jastëkut për të siguruar mbështetje shtesë të fletë bakri/metali. Kjo do të ndihmojë në zvogëlimin e stresit mekanik dhe termik.

Lidhje tipike e jastëkut të ajrit të nxehtë

Shkenca e jastëkut të ajrit të nxehtë:

Shumë inxhinierë përgjegjës për Procesin ose SMT në një fabrikë shpesh ndeshen me energji elektrike spontane, të tilla si defekte të bordit elektrik, siç janë zbrazja spontane, lagështimi ose lagështimi i ftohtë. Pavarësisht se si të ndryshoni kushtet e procesit ose të rimbushni temperaturën e furrës së saldimit se si të rregulloni, ekziston një pjesë e caktuar e kallajit që nuk mund të ngjitet. Çfarë dreqin po ndodh këtu?

Përveç problemit të oksidimit të komponentëve dhe tabelave të qarkut, hetoni kthimin e tij pasi një pjesë shumë e madhe e saldimit ekzistues vjen në fakt nga mungon dizajni i instalimeve elektrike (paraqitja) e bordit të qarkut, dhe një nga më të zakonshmet është në përbërësit e një këmbët e caktuara të saldimit të lidhura me fletën e bakrit të sipërfaqes së madhe, këto përbërës pas rimbushjes së saldimit të saldimit të saldimit, Disa përbërës të salduar me dorë mund të shkaktojnë probleme të rreme të saldimit ose veshjes për shkak të situatave të ngjashme, dhe disa madje nuk arrijnë të bashkojnë përbërësit për shkak të ngrohjes shumë të gjatë.

PCB e përgjithshme në modelin e qarkut shpesh duhet të vendosë një zonë të madhe të fletës së bakrit si furnizim me energji (Vcc, Vdd ose Vss) dhe Ground (GND, Ground). Këto zona të mëdha të fletës së bakrit zakonisht lidhen drejtpërdrejt me disa qarqe kontrolli (ICS) dhe kunjat e përbërësve elektronikë.

Fatkeqësisht, nëse duam të ngrohim këto zona të mëdha të fletës së bakrit në temperaturën e kallajit të shkrirjes, zakonisht na duhet më shumë kohë sesa fletët individuale (ngrohja është më e ngadaltë) dhe shpërndarja e nxehtësisë është më e shpejtë. Kur njëri skaj i një instalimi të tillë të madh të fletës së bakrit lidhet me përbërës të vegjël siç janë rezistenca e vogël dhe kapaciteti i vogël, dhe skaji tjetër nuk është, është e lehtë të bashkohen problemet për shkak të mospërputhjes së shkrirjes së kallajit dhe kohës së ngurtësimit; Nëse kurba e temperaturës e saldimit të rimbushur nuk është rregulluar mirë, dhe koha e para -ngrohjes është e pamjaftueshme, këmbët e saldimit të këtyre përbërësve të lidhur në fletë bakri të madhe janë të lehta për të shkaktuar problemin e saldimit virtual sepse nuk mund të arrijnë temperaturën e kallajit të shkrirjes.

Gjatë bashkimit me dorë, lidhjet e saldimit të përbërësve të lidhur me fletë të mëdha bakri do të shpërndahen shumë shpejt për të përfunduar brenda kohës së kërkuar. Defektet më të zakonshme janë saldimi dhe saldimi virtual, ku saldimi ngjitet vetëm në kunjin e përbërësit dhe nuk lidhet me jastëkun e bordit të qarkut. Nga pamja, e gjithë bashkimi i saldimit do të formojë një top; Për më tepër, operatori në mënyrë që të bashkojë këmbët e saldimit në tabelën e qarkut dhe të rrisë vazhdimisht temperaturën e hekurit, ose ngrohjen për një kohë të gjatë, në mënyrë që përbërësit të tejkalojnë temperaturën dhe dëmtimin e rezistencës ndaj nxehtësisë pa e ditur atë. Siç tregohet në figurën më poshtë.

Meqenëse ne e dimë pikën e problemit, ne mund ta zgjidhim problemin. Në përgjithësi, ne kërkojmë të ashtuquajturin dizajn të jastëkut të ndihmës termike për të zgjidhur problemin e saldimit të shkaktuar nga këmbët e saldimit të elementëve lidhës të fletë bakrit të mëdha. Siç tregohet në figurën më poshtë, telat në të majtë nuk përdorin jastëk ajri të nxehtë, ndërsa instalimet elektrike në të djathtë kanë miratuar lidhjen e jastëkut të ajrit të nxehtë. Mund të shihet se ka vetëm disa vija të vogla në zonën e kontaktit midis jastëkut dhe fletës së madhe të bakrit, të cilat mund të kufizojnë shumë humbjen e temperaturës në jastëk dhe të arrijnë efekt më të mirë të saldimit.

Nr. 5 – Kontrolloni punën tuaj

Easyshtë e lehtë të ndiheni të mbingarkuar në fund të një projekti të projektimit kur grumbulloheni dhe fryni të gjitha pjesët së bashku. Prandaj, kontrollimi i dyfishtë dhe i trefishtë i përpjekjeve tuaja të projektimit në këtë fazë mund të nënkuptojë ndryshimin midis suksesit dhe dështimit të prodhimit.

Për të ndihmuar në përfundimin e procesit të kontrollit të cilësisë, ne gjithmonë ju rekomandojmë që të filloni me një kontroll elektrik të rregullave (ERC) dhe të hartoni një kontroll rregullash (DRC) për të verifikuar që dizajni juaj plotëson plotësisht të gjitha rregullat dhe kufizimet. Me të dy sistemet, ju lehtë mund të kontrolloni gjerësinë e pastrimit, gjerësinë e linjës, cilësimet e zakonshme të prodhimit, kërkesat me shpejtësi të lartë dhe qarqet e shkurtra.

Kur ERC dhe DRC prodhojnë rezultate pa gabime, rekomandohet që të kontrolloni instalimet elektrike të secilit sinjal, nga skematik në PCB, një linjë sinjali në të njëjtën kohë për t’u siguruar që nuk ju mungon asnjë informacion. Gjithashtu, përdorni aftësitë e sondimit dhe maskimit të mjetit tuaj të projektimit për të siguruar që materiali i paraqitjes së PCB -së tuaj përputhet me skemën tuaj.