Leiterplattentechnisch - Das richtige Schaltplan-Design führt auch zu PCB

Eliminieren PCB-Design Fehler oder ein häufiges Problem, auf das Leiterplattenfabriken bei der Leiterplattenherstellung stoßen. Diese Probleme sind zu eng, zu Schweißbrücken führen. Diese Brücken können unter der Struktur erscheinen, was es schwierig macht, zu finden. Schlechte Lötstellen sind ein weiterer Kopfschmerzen, der durch schlechte oder keine Verbindungen zwischen Kupfer und Komponenten verursacht wird. Beide Probleme erfordern eine sorgfältige Inspektion und Kontinuitätsprüfung, um herauszufinden,. Halten Sie ausreichend Entlötflecht bei und entfernen Sie überschüssiges Lot von Stiften in besonders engen Räumen.

Einige Schaltungen sind empfindlicher auf PCB-Design als andere. Lange Leiterbahnen, die von hohen Strompegeln oder Hochgeschwindigkeitssignalen betroffen sind, sind empfindlicher auf unvollkommene Lötstellen. Komponenten können auch die Ursache des Problems sein. Auch neue Teile können defekt sein. Bei zu langer Anwendung kann die Schweißwärme die Bauteile beschädigen. Bauteile für die Oberflächenmontage müssen gut ausgerichtet sein, und Komponenten mit Wärmeübertragungsplatten an der Unterseite der Komponenten sollten beachtet werden. Diese Pads müssen in der Regel elektrisch angeschlossen werden, und wenn genügend Freiraum nicht erlaubt ist oder die Ausrichtung zu weit ist, können die Leiterbahnen überbrückt werden.

Handgefertigte Leiterplatten sind schwieriger richtig zu löten, und kann dünne Spuren und Lecks haben, was zu schlechten Verbindungen führen kann. Professionell gefertigte Leiterplatten und gelötete Platten erleichtern die Montage, und es besteht keine Möglichkeit von Lötbrücken oder schlechten Verbindungen. Es gibt einige freie Software und Unternehmen, die Leiterplatten mit der Google-Suche leicht zu einem vernünftigen Preis finden können. Ich benutze expresspcb und ich bin sehr zufrieden.

Viele Leiterplatten wurden handgefertigt, und viele professionelle Leiterplatten wurden entworfen. Wenn es einfach ist, macht man fast immer kleine Fehler an der Tafel. In den meisten Fällen kann es mit einem präzisen Messer gewechselt werden, damit es mit anderen funktioniert, was große Änderungen erfordert, die behoben werden müssen. Die meisten PCB-Designs waren erfolgreich und änderten die zweite Iteration nicht, aber fast jedes Board, das ich erstellte, fand, was ich anpassen wollte. Die Rolle eines großen integrierten Schaltkreises sollte sich von der im Datenblatt angegebenen unterscheiden. Die Leistung eines der Festspannungsregler ist höher als erwartet und treibt nur eine Komponente an, die höheren Spannungen nicht standhalten kann. Nachdem ich den Schaltkreis gewechselt hatte, um dieses Problem zu lösen, fand ich eine weitere Verbesserung, um die Leistung zu verbessern und die Anzahl der Teile zu reduzieren. Dadurch wird Platz auf der Leiterplatte frei. Ich habe einige Steckverbinder durch passendere Steckverbinder ersetzt.

Das Board ist ca. 4" x 3" und enthält mehr als 100-Komponenten. Aufgrund der kleinen Teile und des geringen Abstandes dauert das manuelle Schweißen mehrere Stunden. Meine Strategie ist es, zuerst die Grundkomponenten zu installieren, um die Schaltung auf ein Minimum zu halten, damit alle anderen Komponenten vor dem Löten getestet werden können.

Einer der notwendigen Chips ist ein 34-poliges überdimensionales Paket mit enger Stiftneigung und unterem Kühlkörper. Das ist die erste Komponente, die ich verwendet habe. Bevor ich die anderen Komponenten betrete, werde ich die Kontinuität der Erweiterung überprüfen. Es dauert mindestens fünf Minuten, um die genaue Position des Chips zu erhalten. Da der Fehler sehr klein ist, halte ich die Lötzeit auf ein Minimum, um sicherzustellen, dass ich die Chips nicht kochen werde. Obwohl es viele winzige Komponenten gibt, die installiert werden können, ist der Stiftabstand auf dem Chip sehr nah, und sobald installiert, ist der Rest nicht so schwierig.

Obwohl diese spezielle Leiterplatte dichter als ein typisches Design ist, ist es normalerweise notwendig, Schlüsselkomponenten zu installieren und einen Kontinuitätstest im Design durchzuführen und dann auf andere PCB-Komponenten zu übertragen. Manchmal verzichte ich auf perfekte Chipmontage statt Lötbrücken.

Erster Lauf/Prototyp Layout Probleme:

Layout-Fehler – fehlende Verfolgung, fehlende Durchkontaktierungen,

Layoutprobleme – zu wenig Spuren, geringe Geräuschentwicklung, falsche Padgröße oder falsche Paketkontur

Layout-Probleme – Montagefehler, wie Platzierung von mechanischen Passungen und Montagefunktionen/anschließende Produktion nach Überprüfung des Leiterplattendesigns. Die Leiterplatte ist nicht richtig gefertigt, und die Komponenten wie Material- und Schichtwechsel hinken hinterher. Falsches Teil/falsche Position. Verbogene Blei/Kaltlötstelle/kein Lot/Lötmaske

Mehr defekte/out-of-tolerance/unmarkierte Bauteilrandschaltungen.

Es ist toll, die Leiterplattenarbeiten, aber wenn Sie es in Produktion setzen, Es wird Tausende von Änderungen in Temperatur und Druck geben, Zeit, und Komponentenwerte, wie Sie sich vorstellen können.

1) Versagen der Lötstelle

a) Kalte Verbindung, schlechtes Verbindungsschweißen.

b) Die Dichtung ist falsch. Das bedeutet, dass Chip und Pad nicht richtig ausgerichtet sind

2) Die Verfolgungsgröße übersteigt die Fähigkeit des Herstellers. Schlechtes Ätzen der Spur kann die Schaltung nicht vervollständigen, oder sehr kleine Verbindungen verursachen einen hohen Widerstand auf der Spur.

3) Die Verbindung von einer Ebene zur anderen ist fehlgeschlagen. Dies geschieht, wenn das Durchgangsloch manchmal zu klein ist

4) Erdungskreislauf. Wenn die Erdungsplatte oder der Erdungsanschluss so ausgelegt ist, dass Strom zwischen den Erdungsanschlüssen fließen kann, kann eine Erdungsschleife auftreten. Diese Ströme bewirken, dass unterschiedliche "GND"-Spannungen von einem Ort auf der Leiterplatte zum anderen erzeugt werden.

5) Der Abstand zwischen dem Bypass-Kondensator und der spezifischen Komponente ist nicht nah genug. Wenn Sie sich zu weit vom Chip/Bauteil entfernen, wird der Chip seinen Leistungseingang sehen und große Hochfrequenzrauschen erzeugen, was zu einem instabilen Chipbetrieb führt.

6) Auf kleinen Spuren verbrennt hoher Strom die Spuren auf hohe Temperatur.

7) Zwei benachbarte Gleise und eine Gleise, die Hochfrequenzsignale trägt, können Signale auf der anderen Gleise erzeugen.