Дизайн PCB - Решение основных проблем проектирования PCB

Проектирование печатных плат (PCB) относится к принципам построения чертежей PCB, планирования схем и расхода плат при минимальных затратах. Раньше это обычно делалось с помощью дорогостоящих специализированных инструментов, но теперь, когда высокопроизводительные программные инструменты и модели проектирования постоянно совершенствуются, проектировщики PCB плат значительно ускоряются. Хотя инженеры - дизайнеры знают, что удовлетворительный план проектирования PCB - лучший способ предотвратить проблемы, это все еще пустая трата времени и денег, и это не паллиативно. Например, если проблема будет обнаружена на этапе тестирования электромагнитной совместимости (EMC), будут сформированы значительные финансовые вложения, и даже потребуется скорректировать и переделать первоначальный план проектирования, который займет несколько месяцев. Планирование - это первая проблема, с которой сталкиваются разработчики PCB. Эта проблема зависит от части чертежа, и некоторые устройства устанавливаются вместе в соответствии с требованиями логического мышления. Однако следует отметить, что компоненты, которые относительно чувствительны к температуре, такие как датчики, должны устанавливаться отдельно от компонентов, которые производят тепло (включая преобразователи мощности). Что касается конструкции PCB с несколькими настройками питания, 12 - вольтовые и 15 - вольтовые преобразователи питания могут быть установлены в разных местах на платы. Тепловой и электронный шум, который они производят, повлияет на надежность и производительность других компонентов и плат. Воздействие Эти элементы также влияют на электромагнитные свойства конструкции схемы. Это связано не только с производительностью и энергопотреблением платы, но и с экономичностью платы. Поэтому все устройства с монтажными платами, продаваемые в Европе, должны иметь маркировку CE, чтобы доказать, что она не будет мешать другим системам. Однако, как правило, это только с точки зрения питания, и есть много устройств, которые излучают шум, таких как DC - DC преобразователи и высокоскоростные преобразователи данных. Из - за недостатков в конструкции PCB плат эти шумы могут быть захвачены каналами и использованы в качестве небольших антенн для остановки излучения, создавая область рассеянного шума и частотных аномалий. Проблема электромагнитных помех дальнего поля (ЭМИ) может быть решена путем установки фильтра в точке шума или использования металлической оболочки для защиты сигнала. Тем не менее, уделение достаточного внимания оборудованию, способному высвобождать электромагнитные помехи (ЭМИ) на платах, позволяет платам выбирать более дешевый корпус, что эффективно снижает стоимость всей системы. В процессе проектирования PCB платы электромагнитные помехи (EMI) действительно являются фактором, на который следует обратить внимание. Электромагнитные помехи связаны с каналом, что приводит к помехам сигнала как шуму, влияющему на общую производительность платы. Если шум связи слишком высок, сигнал может быть полностью скрыт, поэтому необходимо установить все более дорогие усилители сигнала, чтобы вернуться в норму. Однако, если планирование сигнальных схем может быть полностью учтено в начале проектирования платы, вышеуказанные проблемы могут быть предотвращены. Поскольку конструкция платы будет варьироваться в зависимости от различных устройств, различных местоположений применения, различных требований к охлаждению и различных условий электромагнитных помех (EMI), шаблоны проектирования будут полезны. Конденсаторы также являются важной проблемой, которую нельзя игнорировать при проектировании платы. Конденсаторы влияют на скорость распространения сигнала и увеличивают энергопотребление. Канал будет связан с соседней линией или пройдет вертикально через два слоя цепи, непреднамеренно образуя конденсатор. Эти проблемы могут быть относительно легко решены путем уменьшения длины параллельных линий и добавления скручивания к одной из них, чтобы отключить связь. Тем не менее, это также требует, чтобы инженеры полностью учитывали производственные стандарты проектирования, чтобы гарантировать, что проектные решения просты в изготовлении и предотвращают любое шумовое излучение, вызванное чрезмерным углом изгиба линии. Расстояние между линиями также может быть слишком близким, что создаст короткие кольца между онлайн, особенно на изгибах в Интернете, которые со временем покажут металлическую « бородку». Обнаружение правил проектирования обычно указывает на область, где риск кольцевой дороги выше, чем обычно. Эта проблема особенно заметна при проектировании уровня земли. Слой металлической схемы может быть связан со всеми линиями выше и ниже. Хотя слой металла может эффективно блокировать шум, слой металла также создает соответствующую емкость, которая влияет на скорость работы схемы и увеличивает энергопотребление. Что касается конструкции PCB для многослойных плат, то наиболее спорным вопросом, вероятно, является конструкция PCB с сквозным отверстием между различными слоями плат, поскольку конструкция сквозного отверстия создает множество проблем для производства и изготовления плат. Прорывные отверстия между слоями платы влияют на производительность сигнала и снижают надежность конструкции платы, поэтому следует обратить внимание.

Вариант обработки: при проектировании PCB печатной платы для решения различных проблем могут использоваться различные методы. Среди них есть настройки самого дизайна, такие как настройка схемы для снижения шума; Существуют также методы планирования печатных плат. Конструктивные компоненты могут остановить автоматическое устройство с помощью инструментов планирования, но если автоматическое планирование может быть отрегулировано вручную, это поможет улучшить качество конструкции платы. После принятия этой меры проверка правил проектирования будет опираться на техническую документацию для обеспечения того, чтобы конструкция плат соответствовала требованиям производителей плат для потребителей. Разделение различных слоев плат может уменьшить соответствующую емкость. Тем не менее, это увеличит количество слоев платы, тем самым увеличивая затраты и создавая больше проблем с сквозными отверстиями. Хотя использование систем электропитания ортогональной сети и конструкция цепи заземления могут увеличить физические размеры платы, она может эффективно играть роль заземления в двухслойной плате, уменьшая сложность производства конденсаторов и плат. Инструменты проектирования, включая DesignSpark PCB, могут помочь инженерам - дизайнерам решить многие проблемы на начальном этапе проектирования, но инженерам - дизайнерам все еще нужно иметь достаточно знаний о требованиях к дизайну печатных плат (PCB). Например, если редактор печатных плат (PCB) должен понимать количество слоев плат в начале проектирования, например, двухслойная плата требует заземления и слоя питания, состоящего из двух отдельных слоев. Технология автоматического планирования компонентов очень полезна, чтобы помочь дизайнерам тратить больше времени на проектирование области планирования устройства. Например, если устройство питания находится слишком близко к чувствительной сигнальной линии или области с более высокой температурой, возникает много проблем. Аналогичным образом, сигнальные линии могут остановить автоматическую проводку и предотвратить возникновение большинства проблем. Тем не менее, прекращение анализа и ручного управления зонами высокого риска поможет значительно улучшить качество проектирования печатных плат (PCB), увеличить доходы и снизить общие затраты. Обнаружение правил проектирования также является очень мощным инструментом, который останавливает обнаружение линий, чтобы убедиться, что расстояние между линиями не слишком близко, создавая слишком короткий цикл. Тем не менее, общий дизайн PCB по - прежнему имеет высокую экономическую ценность. Инструменты проверки планирования проектирования также могут использоваться для обнаружения и настройки слоя мощности и заземления, чтобы предотвратить создание больших соответствующих конденсаторных зон. Инструменты, описанные выше, также окажут огромную помощь Герберу и Excellon, помогая им остановить печать схем и плат, а также сверление сквозных отверстий и т. Д. Чтобы потреблять конечные проектные отходы. Таким образом, техническая документация по проектированию PCB тесно связана с производителями плат. Короче говоря, при проектировании печатных плат необходимо учитывать множество вопросов, и инструменты, включая design Spark PCB, могут эффективно решать большинство проблем. Принимая некоторые из лучших теоретических руководящих принципов, инженеры - дизайнеры могут эффективно снизить затраты, повысить надежность монтажных плат, одновременно выполняя требования системных спецификаций и снижая затраты на сертификацию отклоняющих систем, тем самым предотвращая больше проблем.