PCB Tecnico - Come evitare le insidie della progettazione PCB

Per un ingegnere elettronico, la progettazione del circuito è un'abilità di base. Ma anche se lo schema del circuito è perfetto, se non si capisce e non si prevengono problemi e sfide comuni nel processo di conversione in un circuito stampato PCB, l'intero sistema sarà ancora compromesso e non funzionerà affatto in casi gravi. Al fine di evitare cambiamenti di progettazione ingegneristica, migliorare l'efficienza e ridurre i costi, oggi spiegherò i problemi più inclini uno per uno. Infine, ti mostrerò DesignSpark PCB, che può essere scaricato sul sito web DesignSpark, e fornisce un gran numero di librerie di risorse gratuite, il design PCB porta un'esperienza straordinaria.

1. Selezione e layout dei componenti

Le specifiche di ogni componente sono diverse e anche le caratteristiche dei componenti prodotti da diversi produttori dello stesso prodotto possono essere diverse. Pertanto, per la selezione dei componenti durante la progettazione, è necessario contattare il fornitore per comprendere le caratteristiche dei componenti e conoscere le caratteristiche di queste caratteristiche. L'influenza del design.

Al giorno d'oggi, la scelta della memoria giusta è anche una cosa molto importante per la progettazione di prodotti elettronici. Grazie al continuo aggiornamento della memoria DRAM e Flash, i progettisti di PCB vogliono che i nuovi design non siano influenzati dal mercato della memoria esterna in continua evoluzione. E' una grande sfida. Il DDR3 occupa ora l'85%-90% dell'attuale mercato delle DRAM, ma si prevede che il DDR4 salirà dal 12% al 56% nel 2014. Pertanto, i progettisti devono concentrarsi sul mercato della memoria e mantenere uno stretto contatto con i produttori.

I componenti si esauriscono a causa del surriscaldamento

Inoltre, i calcoli necessari devono essere effettuati per alcuni componenti con grande dissipazione del calore e il loro layout richiede anche una considerazione speciale. Un gran numero di componenti può generare più calore quando sono insieme, che causerà la deformazione e la separazione della maschera di saldatura e persino accenderà l'intera scheda. Quindi gli ingegneri di progettazione e layout devono lavorare insieme per garantire che i componenti abbiano un layout adeguato.

La dimensione del PCB deve prima essere considerata durante il layout. Quando la dimensione del PCB è troppo grande, le linee stampate saranno lunghe, l'impedenza aumenterà, la capacità anti-rumore diminuirà e il costo aumenterà; Se la dimensione del PCB è troppo piccola, la dissipazione del calore non sarà buona e le linee adiacenti saranno facilmente disturbate. Dopo aver determinato la dimensione del PCB, determinare la posizione dei componenti speciali. Infine, secondo le unità funzionali del circuito, disporre tutti i componenti del circuito.

In secondo luogo, il sistema di raffreddamento

La progettazione del sistema di dissipazione del calore include il metodo di raffreddamento e la selezione dei componenti di dissipazione del calore, nonché la considerazione del coefficiente di espansione a freddo. Attualmente, la dissipazione del calore PCB utilizza principalmente la dissipazione del calore attraverso la scheda PCB stessa, più un dissipatore di calore e una scheda di conduzione del calore.

Nel design tradizionale della scheda PCB, perché le schede utilizzano principalmente substrati in tessuto di vetro epossidico/rivestito di rame o substrati in tessuto di vetro resina fenolica e viene utilizzata una piccola quantità di schede rivestite di rame a base di carta, questi materiali hanno buone proprietà elettriche e di elaborazione, ma conducibilità termica. Molto male. Poiché componenti di montaggio superficiale come QFP e BGA sono utilizzati in grandi quantità nella progettazione corrente, il calore generato dai componenti viene trasferito alla scheda PCB in grande quantità. Pertanto, il modo migliore per risolvere la dissipazione del calore è migliorare la capacità di dissipazione del calore del PCB stesso che è a contatto diretto con l'elemento riscaldante. La scheda PCB conduce o irradia.

Quando un piccolo numero di componenti nel PCB genera una grande quantità di calore, un radiatore o tubo termico può essere aggiunto al componente riscaldante e un radiatore con ventilatore può essere utilizzato quando la temperatura non può essere abbassata. Quando la quantità di dispositivi di riscaldamento è grande, può essere utilizzata una grande copertura di dissipazione del calore e la copertura di dissipazione del calore è integralmente bloccata sulla superficie dell'elemento ed è a contatto con ogni elemento per dissipare il calore. Per i computer professionali utilizzati per la produzione di video e animazioni, anche il raffreddamento ad acqua è necessario.

3. Livello di sensibilità all'umidità MSL

MSL: Livello sensibile all'umidità, cioè il livello di sensibilità all'umidità, che è indicato sull'etichetta al di fuori del sacchetto di imballaggio resistente all'umidità. È diviso in otto livelli: 1, 2, 2a, 3, 4, 5, 5a e 6. I componenti con requisiti speciali per i marchi sensibili all'umidità o all'umidità sull'imballaggio devono essere gestiti efficacemente in modo da fornire la gamma di controllo della temperatura e dell'umidità dell'ambiente di stoccaggio e produzione del materiale, in modo da garantire l'affidabilità delle prestazioni dei componenti sensibili alla temperatura e all'umidità. Durante la cottura, BGA, QFP, MEM, BIOS, ecc richiedono un imballaggio sottovuoto perfetto. I componenti resistenti alle alte temperature e non alle alte temperature sono cotti a temperature diverse. Prestare attenzione al tempo di cottura. I requisiti di cottura PCB si riferiscono in primo luogo ai requisiti di imballaggio PCB o ai requisiti del cliente. I componenti sensibili all'umidità e PCB dopo la cottura non dovrebbero superare 12H a temperatura ambiente. I componenti sensibili all'umidità non utilizzati o inutilizzati o i PCB che non superano i 12H a temperatura ambiente devono essere sigillati in una confezione sottovuoto o conservati in una scatola asciutta.

4. Progettazione per testabilità

Le tecnologie chiave della testabilità PCB includono: misurazione della testabilità, progettazione e ottimizzazione del meccanismo di testabilità e elaborazione delle informazioni di prova e diagnosi dei guasti. Il design di testabilità del PCB è in realtà quello di introdurre un certo metodo di testabilità che può facilitare la prova nel PCB e fornire un canale informativo per ottenere le informazioni interne di prova dell'oggetto testato. Pertanto, una progettazione ragionevole ed efficace del meccanismo di testabilità è la garanzia per migliorare con successo il livello di testabilità del PCB. L'alta qualità e l'affidabilità del prodotto, riducono i costi del ciclo di vita del prodotto, richiedono la tecnologia di progettazione della testabilità per essere in grado di ottenere rapidamente e facilmente informazioni di feedback durante i test e può facilmente fare la diagnosi dei guasti sulla base delle informazioni di feedback. Nella progettazione PCB, è necessario assicurarsi che la posizione di rilevamento e il percorso di ingresso del DFT e di altre sonde non siano influenzati.