Conception électronique - Solutions aux problèmes de base de la conception de PCB

Faire une conception de carte de circuit imprimé (PCB) se réfère au principe de faire des dessins de conception de PCB, de la planification de circuits et de la consommation de cartes de circuit au coût le plus bas possible. Dans le passé, cela a souvent été fait à l'aide d'outils spécialisés coûteux, mais maintenant, avec l'amélioration continue des outils logiciels de haute performance et des modèles de conception, la conception des concepteurs de circuits imprimés est considérablement accélérée, bien que les concepteurs d'ingénierie sachent qu'un plan de conception de PCB satisfaisant est le meilleur moyen d'éviter les problèmes, C'est encore une perte de temps et d'argent, c'est guérir ou pas. Par exemple, si un problème est identifié au cours de la phase de test de compatibilité électromagnétique (CEM), il y aura un investissement financier important et il faudra même ajuster et refaire le plan de conception initial, ce qui prendra plusieurs mois. La planification est le premier problème auquel les concepteurs de PCB doivent faire face. Ce problème dépend de certaines parties du dessin et certains appareils sont mis ensemble en fonction des exigences de la pensée logique. Il convient toutefois de noter que les composants relativement sensibles à la température, tels que les capteurs, doivent être installés séparément des composants générateurs de chaleur, y compris les convertisseurs de puissance. En ce qui concerne la conception de PCB avec plusieurs réglages d'alimentation, les convertisseurs d'alimentation 12 volts et 15 volts peuvent être configurés à différents endroits sur la carte. La chaleur et le bruit électronique qu'ils génèrent affecteront la fiabilité et les performances des autres composants et cartes. Impact. Les composants ci - dessus affectent également les performances électromagnétiques de la conception du circuit. Cela concerne non seulement les performances et la consommation d'énergie de la carte, mais a également un impact important sur son économie. Par conséquent, tous les dispositifs de circuits imprimés vendus en Europe doivent obtenir le marquage CE pour prouver qu'ils n'interfèrent pas avec d'autres systèmes. Cependant, cela n'est généralement que du côté de l'alimentation et il existe de nombreux dispositifs émettant du bruit, tels que les convertisseurs DC - DC et les convertisseurs de données haute vitesse. En raison de défauts dans la conception de la carte PCB, ces bruits peuvent être capturés par le canal et utilisés comme une petite antenne pour arrêter le rayonnement, créant ainsi des bruits parasites et des zones d'anomalies de fréquence. Le problème des interférences électromagnétiques en champ lointain (EMI) peut être résolu en installant des filtres sur les Points bruyants ou en utilisant un boîtier métallique pour masquer le signal. Cependant, une attention suffisante aux dispositifs capables de libérer des interférences électromagnétiques (EMI) sur la carte permet à la carte de choisir un boîtier moins coûteux, ce qui réduit efficacement le coût de l'ensemble du système. Les interférences électromagnétiques sont en effet un facteur à prendre en compte lors de la conception du PCB de la carte. La diaphonie électromagnétique peut être couplée au canal, perturbant ainsi le signal en bruit et affectant les performances globales de la carte. Si le bruit de couplage est trop élevé, le signal peut être complètement masqué, il est donc nécessaire d'installer des amplificateurs de signal de plus en plus coûteux pour revenir à la normale. Cependant, les problèmes ci - dessus peuvent être évités si, au début de la conception de la carte, la planification du circuit de signalisation peut être suffisamment prise en compte. Étant donné que la conception de la carte variera en fonction de différents appareils, de différents emplacements d'application, de différentes exigences de dissipation de chaleur et de différentes conditions d'interférence électromagnétique (EMI), un modèle de conception sera utile. Les condensateurs sont également une question importante à ne pas négliger dans la conception de la carte. Les condensateurs affectent la vitesse de propagation du signal et augmentent la consommation d'énergie. Les canaux seront couplés avec des lignes à côté ou traverseront verticalement les deux couches de circuit, formant ainsi involontairement des condensateurs. Les problèmes mentionnés ci - dessus peuvent être traités relativement facilement en réduisant la longueur des lignes parallèles, en ajoutant un vrillage sur l'une des lignes pour couper l'accouplement, etc. Cependant, cela nécessite également que les concepteurs techniques tiennent pleinement compte des normes de conception de la production, veillent à ce que les schémas de conception soient faciles à fabriquer et empêchent tout rayonnement sonore résultant d'un angle de courbure de ligne trop élevé. L'espacement entre les lignes peut également être trop proche, ce qui créera de courts anneaux entre les lignes, en particulier dans les courbes des lignes, montrant des "Whiskers" métalliques au fil du temps. La détection des règles de conception peut souvent indiquer des zones où le risque de boucle est plus élevé que la normale. Ce problème est particulièrement important dans la conception du plan de sol. Une couche de circuit métallique peut former un couplage avec toutes les lignes au - dessus et au - dessous d'elle. Bien que la couche métallique puisse bloquer efficacement le bruit, la couche métallique crée également une capacité associée, ce qui affecte la vitesse de fonctionnement du circuit et augmente la consommation d'énergie. La conception de PCB via entre les différentes couches de la carte est probablement la question la plus controversée, car la conception via peut poser de nombreux problèmes pour la production et la fabrication de la carte. Les Vias entre les couches de la carte peuvent affecter les performances du signal, réduire la fiabilité de la conception de la carte et devraient donc être pris au sérieux.

Schéma de traitement: dans le processus de conception de carte de circuit imprimé PCB, de nombreuses méthodes différentes peuvent être utilisées pour traiter divers problèmes. Parmi eux, il n'y a pas seulement l'ajustement du schéma de conception lui - même, comme l'ajustement du schéma de circuit pour réduire le bruit; Il existe également des méthodes de planification de circuits imprimés. Les composants de conception peuvent arrêter l'équipement automatique avec un outil de planification, mais si la planification automatique peut être ajustée manuellement, cela aidera à améliorer la qualité de la conception de la carte. À la suite de cette mesure, la détection des règles de conception s'appuiera sur la documentation technique pour s'assurer que la conception de la carte peut répondre aux exigences des fabricants de cartes de consommation. La séparation des différentes couches de la carte peut réduire les capacités associées. Cependant, cela augmentera le nombre de couches de la carte, augmentant ainsi les coûts et posant plus de problèmes de vias. Bien que l'utilisation d'un système d'alimentation à grille orthogonale et d'une conception de circuit de mise à la terre puisse augmenter la taille physique de la carte, elle peut jouer efficacement le rôle d'une couche de mise à la terre dans une carte à double couche, Les outils de conception, y compris designspark PCB, peuvent aider les concepteurs techniques à gérer de nombreux problèmes dès le début de la conception, mais les concepteurs techniques doivent encore avoir une connaissance suffisante des exigences de conception des cartes de circuit imprimé (PCB). Par exemple, si un éditeur de carte de circuit imprimé (PCB) a besoin de connaître le nombre de couches de la carte au début de la conception, par exemple, une carte à double couche nécessite une couche de mise à la terre et une couche d'alimentation composée de deux couches distinctes. Les techniques de planification automatique des composants sont utiles et peuvent aider les concepteurs à consacrer plus de temps à la conception des zones de planification de leurs appareils. Par exemple, si un périphérique d'alimentation est trop proche d'une ligne de signal sensible ou d'une zone de température élevée, de nombreux problèmes peuvent survenir. De même, les lignes de signal peuvent également arrêter le câblage automatique, empêchant la plupart des problèmes de se produire. Cependant, l'arrêt de l'analyse et de la manipulation manuelle des zones à haut risque contribuera grandement à améliorer la qualité de la conception de circuits imprimés (PCB), à augmenter les revenus et à réduire les coûts globaux. La détection des règles de conception est également un outil très puissant qui peut arrêter la détection des lignes pour s'assurer que l'espacement entre les lignes n'est pas trop proche, créant ainsi des boucles trop courtes. Cependant, la conception globale de PCB a encore une grande valeur économique. L'outil d'inspection de la planification de la conception peut également être utilisé pour détecter et ajuster les couches d'alimentation et de mise à la terre afin d'éviter la création de grandes zones capacitives associées. Les outils ci - dessus seront également d'une grande aide pour gerber et excellon pour arrêter l'impression de circuits et de cartes, ainsi que le perçage de trous traversants, etc. pour consommer le gaspillage de conception ultime. De cette façon, la documentation technique de conception de PCB est étroitement liée aux fabricants de cartes de circuit imprimé. En résumé: de nombreuses questions doivent être prises en compte lors de la conception d'une carte de circuit imprimé (PCB), et les outils, y compris la conception Spark PCB, peuvent gérer efficacement la plupart des problèmes. En adoptant certaines des meilleures directives théoriques, les concepteurs techniques peuvent réduire efficacement les coûts et améliorer la fiabilité des cartes tout en répondant aux exigences des spécifications du système et en réduisant le coût de la certification du système de déflexion afin d'éviter d'autres problèmes.