Teknik PCB - Sepuluh peraturan emas desain papan sirkuit PCB

Walaupun aras semasa integrasi setengah konduktor semakin tinggi dan tinggi, banyak aplikasi juga mempunyai sistem-pada-cip tersedia pada bila-bila masa, dan banyak papan pembangunan berkuasa dan luar-kotak semakin mudah tersedia, tetapi aplikasi produk elektronik dalam banyak kes penggunaan Masih perlu menggunakan PCB suai. Dalam pembangunan sekali, walaupun PCB biasa boleh bermain peran yang sangat penting. PCB adalah platform fizik untuk desain dan bahagian paling fleksibel untuk desain sistem elektronik komponen asal. Artikel ini akan memperkenalkan beberapa peraturan emas desain PCB. Kebanyakan peraturan ini tidak berubah sejak lahir desain PCB komersial 25 tahun yang lalu, dan ia berlaku secara luas untuk pelbagai projek desain PCB, sama ada untuk insinyur desain elektronik muda atau yang lebih dewasa. Pembuat papan litar mempunyai peran panduan yang besar.

Kandungan berikut artikel ini memperkenalkan 10 peraturan desain yang paling efektif yang jurutera desain elektronik patut ingat dan berlatih bila menggunakan perisian desain untuk desain bentangan PCB dan penghasilan komersial. Inginer tidak perlu melaksanakan peraturan ini dalam tertib kronologi atau penting relatif. Mereka hanya perlu mengikuti mereka semua untuk mengubah banyak rancangan produk.

Peraturan 1: Pilih set grid kanan dan sentiasa guna ruang grid yang sepadan dengan sebahagian besar komponen. Walaupun multi-grid kelihatan berkesan, jika jurutera boleh berfikir lebih dalam tahap awal desain bentangan PCB, mereka boleh mengelakkan masalah yang ditemui dalam tetapan ruang dan maksimumkan penggunaan papan sirkuit. Kerana banyak peranti menggunakan saiz pakej berbilang, jurutera patut menggunakan produk yang paling menyebabkan rancangan mereka sendiri. Selain itu, poligon sangat penting untuk tembaga papan sirkuit. Papan sirkuit berbilang-grid biasanya mempunyai deviasi penuh poligonal apabila tembaga poligonal dilaksanakan. Walaupun ia tidak sebagai piawai seperti berdasarkan grid tunggal, ia boleh menyediakan lebih daripada kehidupan papan sirkuit yang diperlukan. .

Peraturan 2: Jaga laluan yang paling pendek dan paling langsung. Kedengarannya mudah dan biasa, tetapi ia patut diingat pada setiap tahap, walaupun ia bermakna mengubah bentangan papan sirkuit untuk optimumkan panjang kawat. Ini terutama berlaku untuk sirkuit digital analog dan kelajuan tinggi yang prestasi sistemnya sentiasa sebahagian terbatas oleh impedance dan kesan parasit.

Peraturan 3: Gunakan lapisan kuasa sebanyak yang mungkin untuk mengendalikan distribusi garis kuasa dan garis tanah. Copper lapisan kuasa adalah pilihan yang lebih cepat dan mudah bagi kebanyakan perisian desain PCB. Dengan menyambung sejumlah besar wayar secara umum, ia adalah mungkin untuk memastikan bahawa arus dengan efisiensi tertinggi dan impedance atau jatuh tegangan yang paling kecil disediakan, dan pada masa yang sama, laluan kembali tanah yang sesuai disediakan. Jika boleh, anda juga boleh jalankan garis bekalan kuasa berbilang di kawasan yang sama papan sirkuit untuk mengesahkan sama ada lapisan tanah meliputi kebanyakan lapisan tertentu PCB, yang menyebabkan interaksi antara garis berjalan pada lapisan sebelah.

Peraturan 4: Komponen berkaitan kumpulan bersama dengan titik ujian yang diperlukan. Contohnya: menempatkan komponen diskret yang diperlukan oleh penyembah operasi OpAmp lebih dekat dengan peranti supaya kondensator dan resisten bypass boleh bekerja dengan mereka di tempat yang sama, dengan itu membantu untuk optimumkan panjang kawat yang disebut dalam peraturan kedua, sementara juga membolehkan ujian dan pengesan kesalahan Ia menjadi lebih selesa.

Peraturan 5: Salin papan litar yang diperlukan berbilang kali pada papan litar yang lebih besar lain untuk imposi PCB. Memilih saiz yang paling sesuai untuk peralatan yang digunakan oleh penghasil akan membantu mengurangi kos prototip dan penghasilan. Pertama laksanakan layout papan sirkuit pada panel, hubungi pembuat papan sirkuit untuk mendapatkan spesifikasi saiz yang mereka sukai untuk setiap panel, kemudian ubah-ubah spesifikasi desain anda, dan cuba untuk mengulangi desain anda berbilang kali dalam saiz panel ini.

Peraturan 6: Integrasikan nilai komponen. Sebagai desainer, anda akan memilih komponen diskret dengan nilai komponen yang lebih tinggi atau lebih rendah tetapi prestasi yang sama. Dengan mengintegrasikan dalam julat nilai piawai yang lebih kecil, bil bahan boleh dipadamkan dan biaya boleh dikurangkan. Jika anda mempunyai siri produk PCB berdasarkan nilai komponen yang disukai, ia akan lebih menyenangkan bagi anda untuk membuat keputusan pengurusan inventori yang betul dari perspektif jangka panjang.

Peraturan 7: Lakukan pemeriksaan peraturan desain (DRC) sebanyak mungkin. Walaupun ia hanya mengambil masa pendek untuk menjalankan fungsi DRC pada perisian PCB, dalam persekitaran reka yang lebih kompleks, selama anda sentiasa melakukan pemeriksaan semasa proses reka, anda boleh menyimpan banyak masa. Ini adalah kebiasaan yang baik yang layak disimpan. Setiap keputusan kabel adalah kritikal, dan anda boleh diingatkan kabel yang paling penting kapan-kapan dengan melaksanakan DRC.

Peraturan 8: Guna pencetakan skrin fleksibel. Pencetakan skrin boleh digunakan untuk menandai maklumat berguna untuk penggunaan masa depan oleh penghasil papan sirkuit, perkhidmatan atau enjin ujian, pemasang, atau penyahpepijat peralatan. Bukan hanya menandakan fungsi jelas dan label titik ujian, tetapi juga menandakan arah komponen dan sambungan sebanyak yang mungkin, walaupun ulasan ini dicetak pada permukaan bawah komponen yang digunakan pada papan sirkuit (selepas papan sirkuit dikumpulkan). Aplikasi penuh teknologi cetakan skrin pada permukaan atas dan bawah papan sirkuit boleh mengurangkan kerja berulang dan streamline proses produksi.

Peraturan 9: Pengesahan kondensator mesti dipilih. Jangan cuba optimumkan rancangan anda dengan mengelakkan penyahpautan garis kuasa dan berdasarkan nilai had dalam helaian data komponen. Kapasitor tidak mahal dan kekal. Anda boleh menghabiskan sebanyak mungkin masa untuk mengumpulkan kondensator. Pada masa yang sama, ikut Peraturan 6 dan guna julat nilai piawai untuk menyimpan inventori anda bersih.

Peraturan 10: Jana parameter penghasilan PCB dan sahkan sebelum menghantar untuk penghasilan. Walaupun kebanyakan penghasil papan sirkuit gembira memuat turun secara langsung dan mengesahkan untuk and a, lebih baik bagi anda untuk mengeluarkan fail Gerber dahulu dan menggunakan pemeriksa bebas untuk memeriksa sama ada ia dijangka untuk mengelakkan kesalahpahaman. Melalui pengesahan peribadi, anda mungkin juga mendapati beberapa ralat yang tidak dilindungi, dan oleh itu mengelakkan kerugian disebabkan oleh menyelesaikan produksi menurut parameter yang salah.