PCB-Neuigkeiten - Der Kern der PCB Design-Problemlösung

Printed circuit board (PCB) Design bezieht sich auf die Herstellung von Leiterplatten zu den niedrigsten Kosten durch DesignGrundsatzzeichnungen und Schaltungsauslegung. In der Vergangenheit, Dies wurde in der Regel mit Hilfe von teuren Spezialwerkzeugen gemacht, aber jetzt, mit der zunehmenden Popularität von kostenlosen Hochleistungssoftware-Tools wie DesignSpark PCB-und Design Modelle, die PCB-Design Geschwindigkeit der Leiterplatte Designer wurde stark beschleunigt .

Obwohl IngenieurDesigner wissen, dass ein perfekter Entwurfsplan der beste Weg ist, Probleme zu vermeiden, ist es immer noch eine Verschwendung von Zeit und Geld und zur gleichen Zeit adressiert die Symptome und nicht die Ursache. Wenn beispielsweise während der Testphase der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ein Problem festgestellt wird, verursacht dies eine Menge Kosteninvestitionen und muss sogar das ursprüngliche Design anpassen und reproduzieren, was mehrere Monate dauern wird.

Herausforderung

Layout ist die erste Ausgabe, die Designer müssen sich stellen. Dieses Problem hängt von einem Teil des Inhalts in der Zeichnung ab, und einige Geräte müssen basierend auf logischen Überlegungen zusammen gesetzt werden. Allerdings, Es sollte beachtet werden, dass Komponenten, die empfindlicher auf Temperatur sind, wie Sensoren, sollte getrennt von Komponenten installiert werden, die Wärme erzeugen, einschließlich Stromrichter. Für Designs mit mehreren Leistungseinstellungen, 12-Volt- und 15-Volt-Leistungswandler können in verschiedenen Positionen auf dem Leiterplatte, weil die Wärme und das elektronische Geräusch, das sie erzeugen, die Zuverlässigkeit und Leistung anderer Komponenten beeinträchtigen und Leiterplatte.

Die oben genannten Komponenten beeinflussen auch die elektromagnetische Leistung der Schaltung Design. Dies ist nicht nur wichtig für die Leistung und den Energieverbrauch der Leiterplatte, hat aber auch einen großen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Leiterplatte. Daher, Alle in Europa verkauften Leiterplattenausrüstungen Alle müssen das CE-Zeichen erhalten, um zu beweisen, dass es keine Störungen in anderen Systemen verursacht. Allerdings, Dies ist in der Regel nur in Bezug auf die Stromversorgung, und es gibt viele Geräte, die Geräusche aussenden, wie DC-DC-Wandler, und Hochgeschwindigkeits-Datenkonverter. Wegen der Fehler in der Schaltung LeiterplatteDesign, Diese Geräusche können vom Kanal erfasst und als kleine Antenne abgestrahlt werden, was zu falschen Geräuschen und Frequenzabnormen Bereichen führt.

Das Problem der elektromagnetischen Fernfeld-Störung (EMI) kann gelöst werden, indem ein Filter am Rauschpunkt installiert wird oder eine Metallhülle verwendet wird, um das Signal abzuschirmen. Allerdings wird angemessen auf die Ausrüstung geachtet, die elektromagnetische Störungen (EMI) auf der Leiterplatte freisetzen kann, wodurch die Leiterplatte eine billigere Hülle wählen kann, wodurch die Kosten des gesamten Systems effektiv gesenkt werden.

Bei der LeiterplattenDesignierung sind elektromagnetische Störungen (EMI) tatsächlich ein Faktor, der ernst genommen werden muss. Elektromagnetisches Übersprechen kann mit dem Kanal gekoppelt werden, wodurch das Signal in Rauschen gestört wird und die Gesamtleistung der Leiterplatte beeinträchtigt wird. Wenn das Kupplungsrauschen zu hoch ist, kann das Signal vollständig abgedeckt sein, so dass ein teurerer Signalverstärker installiert werden muss, um den Normalzustand wiederherzustellen. Wenn das Signalschaltungslayout jedoch zu Beginn des LeiterplattenDesigns vollständig berücksichtigt werden kann, können die oben genannten Probleme vermieden werden. Da das Design der Leiterplatte je nach Ausrüstung, verschiedenen Einsatzorten, unterschiedlichen Wärmeableitungsanforderungen und unterschiedlichen EMI-Bedingungen variiert, wird die Designvorlage nützlich sein.

Kapazität ist auch ein wichtiges Problem, das beim LeiterplattenDesign nicht ignoriert werden kann, da die Kapazität die Signalausbreitungsgeschwindigkeit beeinflusst und den Stromverbrauch erhöht. Der Kanal wird mit den Leitungen daneben gekoppelt oder senkrecht zwei Schaltungsschichten durchlaufen und so ungewollt einen Kondensator bilden. Durch Verringerung der Länge der parallelen Linien, Hinzufügen eines Knicks zu einer der Linien, um die Kupplung abzuschneiden usw., können die oben genannten Probleme relativ einfach gelöst werden. Dies erfordert jedoch auch, dass die Konstrukteure die Prinzipien der Produktionskonstruktion vollständig berücksichtigen, um sicherzustellen, dass das Design einfach herzustellen ist und gleichzeitig jegliche Geräuschstrahlung, die durch den zu großen Biegewinkel der Schaltung verursacht wird, vermieden wird. Der Abstand zwischen den Linien kann auch zu eng sein, was zu kurzen Schleifen zwischen den Linien führt, insbesondere an den Kurven der Linien. Im Laufe der Zeit werden Metall "Schnurrhaare" erscheinen. Die Erkennung von Designregeln kann normalerweise Bereiche anzeigen, in denen das Schleifenrisiko höher als normal ist.

Dieses Problem tritt besonders bei der Gestaltung der Bodenfläche auf. Eine Metallkreisschicht kann eine Kopplung mit allen Leitungen darüber und darunter bilden. Obwohl die Metallschicht Rauschen effektiv blockieren kann, erzeugt die Metallschicht auch die zugehörige Kapazität, die die Laufgeschwindigkeit der Leitung beeinflusst und den Stromverbrauch erhöht.

Was das Design von mehrschichtigen Leiterplatten betrifft, ist das DurchgangslochDesign zwischen verschiedenen Leiterplattenschichten wahrscheinlich das umstrittenste Diema, da das DurchgangslochDesign viele Probleme bei der Herstellung der Leiterplatte bringen wird. Die Durchgangslöcher zwischen den Schichten der Leiterplatte beeinflussen die Leistung des Signals und verringern die Zuverlässigkeit des LeiterplattenDesigns, daher sollte volle Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Lösung

In die printed circuit board (PCB) Design Prozess, viele verschiedene Methoden können verwendet werden, um verschiedene Probleme zu lösen. Unter ihnen, es gibt nicht nur die Einstellung der Design selbst planen, z. B. Anpassung des Schaltungslayouts, um Rauschen zu reduzieren; Es gibt auch Methoden für das Layout der Leiterplatte. Konstruktionskomponenten können über das Layout-Tool automatisch installiert werden, aber wenn das automatische Layout manuell angepasst werden kann, Es wird helfen, die Qualität der Leiterplatte zu verbessern Design. Durch diese Maßnahme, die Design Die Regelerkennung stützt sich auf technische Dokumente, um sicherzustellen, dass die Design Die Leiterplatte kann die Anforderungen der Leiterplattenhersteller.

Das Trennen verschiedener Leiterplattenschichten kann die zugehörige Kapazität reduzieren. Dies wird jedoch die Anzahl der Leiterplattenschichten erhöhen, wodurch die Kosten steigen und mehr Durchgangsprobleme entstehen. Obwohl die Verwendung eines orthogonalen Netzstromversorgungssystems und des ErdungsschaltungsDesigns die physische Größe der Leiterplatte erhöhen können, kann sie effektiv die Rolle der Erdungsschicht in der Doppelschicht-Leiterplatte spielen und die Kapazität und Komplexität der Leiterplattenherstellung reduzieren.

Designwerkzeuge wie DesignSpark PCB können das Engineering unterstützen DesignEr löst viele Probleme zu Beginn der Design, aber Ingenieurwesen DesignSie müssen noch ein vollständiges Verständnis der Design requirements of printed circuit boards (PCBs). Zum Beispiel, wenn ein Leiterplatte(PCB) editor needs to understand the number of layers of the circuit board at the beginning of the Design, zum Beispiel, Eine Doppelschicht-Leiterplatte benötigt eine Masseschicht und eine Stromversorgung Layer, bestehend aus zwei unabhängigen Schichten. Die automatische Bauteillayouttechnologie ist sehr nützlich und kann helfen Designer verbringt mehr Zeit Designg der Layoutbereich des Gerätes. Zum Beispiel, wenn sich das Netzteil zu nah an empfindlichen Signalleitungen oder Bereichen mit höheren Temperaturen befindet, Es wird viele Probleme geben.. Auf die gleiche Weise, Signalleitungen können auch automatisch geroutet werden, während die meisten Probleme vermieden werden. Allerdings, the analysis and manual operation of high-risk areas will help greatly improve the quality of printed circuit board (PCB) Design, Umsatz steigern und Gesamtkosten senken.

Die Entwurfsregeln-Erkennung ist auch ein sehr leistungsfähiges Werkzeug, das Linien erkennen kann, um sicherzustellen, dass der Abstand zwischen den Linien nicht zu nah ist, wodurch die Schleife zu kurz wird. Das GesamtDesign hat jedoch nach wie vor einen hohen wirtschaftlichen Wert. Das Designplanungs-Erkennungstool kann auch verwendet werden, um die Leistungsschicht und die Masseschicht zu erkennen und anzupassen, um große zugehörige Kapazitätsbereiche zu vermeiden.

Die oben genannten Werkzeuge werden auch Gerber und Excellon eine große Hilfe sein, indem sie ihnen beim Drucken von Schaltungen und Leiterplatten sowie beim Durchbohren helfen, um die endgültigen Designprodukte herzustellen. So ist die technische Dokumentation eng mit dem Leiterplattenhersteller verknüpft.

Abschließend

Viele Probleme müssen beim Design von Leiterplatten (PCB) berücksichtigt werden, und Tools einschließlich DesignSpark PCB können die meisten dieser Probleme effektiv bewältigen. Durch die Annahme bestimmter Best-Practice-Richtlinien können Engineering-Designer effektiv Kosten senken und die Zuverlässigkeit der Leiterplatte verbessern, während die Systemspezifikationen und die Zertifizierung des Umlenksystems zu niedrigeren Kosten eingehalten werden, wodurch weitere Probleme vermieden werden.