Teknik PCB - ​ Kekuatan merancang PCB: kurang lubang, kurang angin, kurang automati

Artikel ini akan mengeksplorasi tujuh kemahiran dan strategi asas (dan kritik) untuk papan sirkuit cetak awal dan veteran (PCB). Selagi anda memberi lebih perhatian kepada keterampilan ini dalam proses reka PCB, anda dan pasukan anda boleh mengurangkan masa reka-reka semula, mengurangkan masa reka-reka, dan memudahkan tugas untuk mendiagnosis hasil reka-reka keseluruhan; mari kita lihat mereka satu demi satu di bawah.

1. Berkenal dengan proses penghasilan kilang PCB

Dalam era ini kekuasaan industri IC yang luar biasa, banyak jurutera sebenarnya tidak tahu langkah produksi PCB dan proses rawatan kimia berdasarkan fail rancangan mereka; ini tidak mengejutkan. Namun, kekurangan pengetahuan praktik ini sering membawa insinyur baru untuk membuat keputusan desain yang tidak perlu dan lebih kompleks.

Adakah rancangan ini benar-benar perlu begitu rumit? Bukankah ia mungkin untuk menggunakan grid yang lebih besar untuk kawat, dengan itu mengurangi biaya papan sirkuit dan meningkatkan kepercayaan? Kesalahan lain yang dibuat oleh pemula rancangan PCB adalah tidak perlu kecil melalui saiz, vial buta dan vial terkubur. Struktur yang maju melalui lubang itu adalah senjata untuk penjana PCB, tetapi keefektivitas mereka sangat terkontekstualisasi. Walaupun mereka adalah alat yang boleh digunakan, mereka tidak bermaksud bahawa mereka mesti digunakan.

2. Diagram sirkuit boleh mempermudahkan tugas desain

Kadang-kadang hanya merancang papan sirkuit sederhana, skema lukisan (skematik) seolah-olah sia-sia masa; terutama jika anda mempunyai pengalaman dalam menyelesaikan satu atau dua rancangan. Tetapi bagi orang yang merancang PCB untuk pertama kalinya, menggambar diagram sirkuit juga boleh menjadi tugas yang sukar. Lepaskan diagram sirkuit adalah strategi yang sering diterima oleh pemula dan jurutera desain dengan pengalaman sederhana, tetapi sila mengembangkan kawat and a dari diagram sirkuit lengkap yang boleh digunakan sebagai rujukan untuk membantu memastikan sambungan kawat anda boleh selesai. Ini sebabnya.

Pertama-tama, diagram sirkuit adalah persembahan visual sirkuit PCB, yang boleh menyebarkan beberapa aras maklumat; sub-kawasan sirkuit dilukis secara terperinci pada beberapa halaman, dan komponen yang sepadan dengan fungsi boleh diatur dalam kedudukan sebelah, tidak kira-kira bentangan fizikal terakhir. Kedua, kerana simbol diagram litar akan menandai setiap pin setiap komponen, mudah untuk memeriksa pin terputus; dengan kata lain, tidak kira-kira peraturan rasmi yang menggambarkan litar diikuti, diagram litar membantu anda memahami dengan cepat Tentukan untuk memastikan integriti litar.

Apabila merancang PCB, jika ada diagram sirkuit yang boleh digunakan sebagai templat as as, ia boleh mempermudahkan tugas kabel. Guna simbol diagram sirkuit untuk menyelesaikan pautan, dan pada masa yang sama anda akan mengatasi cabaran tanpa perlu berfikir tentang sambungan tersebut; pada akhirnya, anda akan menyimpan reka-reka kerja semula kerana anda telah menangkap sambungan kabel yang terlepas dalam revisi pertama.

3. Guna penghala automatik tetapi jangan bergantung padanya

Kebanyakan alat CAD PCB profesional mempunyai penghala automatik, tetapi kecuali anda merancang PCB secara profesional, penghala automatik hanya boleh digunakan untuk membuat rancangan awal; bagi pautan litar PCB, penghala automatik bukanlah satu-klik Untuk penyelesaian selesai, anda masih perlu tahu bagaimana untuk mengawalnya secara manual.

Apabila anda mempertimbangkan menggunakan penghala-automatik, tanya diri anda: `Selepas saya tetapkan halangan penghala-automatik untuk papan, dan bahkan tetapkan halangan untuk setiap jejak pada diagram sirkuit, berapa lama saya ada? Kabel manual? " Injinir desain veteran akan fokus sebahagian besar tenaga mereka pada bentangan bahagian awal. Hampir separuh dari seluruh masa desain ditujukan untuk optimizasi bentangan komponen dari tiga aspek berikut:

Kawalan yang mudah-minimum menyeberangi wayar terbang (sarang tikus, atau sarang tikus, sarang tikus) dan sebagainya.

Kedekatan komponen-semakin pendek angin, semakin baik.

Pertimbangan masa isyarat.

4. Anggap saiz papan dan semasa

Kebanyakan orang yang terlibat dalam rancangan elektronik tahu bahawa, sama seperti sungai berjalan sepanjang sungai, elektron yang mengalir juga boleh menghadapi titik tenggorokan dan tekanan; ia dilaksanakan secara langsung pada desain fuse automotif. Dengan mengawal tebal dan bentuk jejak (bengkok U-bentuk, bengkok V-bentuk, bengkok S, dll.), fusi boleh dikalibrat untuk meletup pada titik tenggorokan apabila arus ditumpah.

5. Menghindari risiko pecahan

Pelayar adalah ralat penghasilan, yang boleh dikendalikan dengan baik melalui reka papan sirkuit yang betul (Figure 1); untuk memahami masalah sliver, kita perlu meninjau proses pencetakan kimia. Pencetakan kimia adalah untuk menghancurkan tembaga yang tidak diperlukan, tetapi jika bahagian yang ditatar adalah terutama panjang, tipis, dan flakes, bentuk-bentuk tersebut kadang-kadang akan dipotong sebelum sepenuhnya dihancurkan; lob tersebut akan mengapung dalam penyelesaian kimia. Ia mungkin jatuh secara rawak pada papan sirkuit lain.

Dalam kes ini, perisai sempit antara jejak selamat untuk papan sirkuit

Figure 1 Dalam kes ini, perisai yang sempit antara jejak adalah selamat untuk papan sirkuit.

Ia juga mungkin bahawa risiko adalah bahawa bahagian tetap di papan sirkuit asal; jika pembahagian cukup sempit, kolam asam mungkin merosakkan tembaga yang cukup dibawah untuk sebahagian mengukir pembahagian. Sebagai hasilnya, slivers terperangkap pada papan sirkuit seperti bendera dan mengapung di sekeliling, dan pada akhirnya mereka inevitably jatuh pada papan dan menyebabkan jejak lain ke sirkuit pendek.

6. Ikut DRC

Tetapan penghala-automatik biasanya ditujukan pada fungsi desain, dan Pemeriksa Peraturan Raka (DRC) biasanya digunakan untuk menangkap keterangan desain penghasil â™™; walaupun proses tetapan juga rumit, ia jauh lebih baik daripada pengemudi automatik. Kebanyakan pasukan rancangan akhirnya akan menetapkan set peraturan rancangan dengan tujuan untuk standardisasi biaya produksi papan kosong, maksimalkan hasil, dan membuat pengumpulan, pemeriksaan, dan ujian sesuai mungkin.

Untuk menyelesaikan semua masalah ini, banyak alat desain PCB telah dibina-dalam beberapa alat DRC yang menyebutnya "pengurus kewajiban"-apabila anda menyunting, DRC akan interaktif menandakan pelanggaran desain; Setelah anda menetapkan peraturan DRC untuk pembuat pilihan anda, bersedia untuk mengambil kesalahan serius.

7. Cari tahu rakan-rakan pendiri yang ada

Selepas membahas tetapan DRC, rahsia rancangan PCB terakhir ini hampir-tetapi tidak sepenuhnya-berlebihan; selain membantu anda menetapkan peraturan DRC dengan betul, ia penting untuk desain papan sirkuit anda dihantar kepada pembuat. Sejauh yang saya tahu, saya boleh mendapatkan beberapa bantuan tambahan sebelum masuk.