Thiết kế điện tử - Giải pháp vấn đề lõi trong thiết kế PCB

PCB thiết kế là sản xuất bảng mạch với giá thấp nhất có thể bằng cách thiết kế các hình vẽ nguyên tắc và thiết kế mạch.. Trong quá khứ, điều này thường được làm với sự trợ giúp của các công cụ đặc biệt đắt tiền, nhưng bây giờ, với sự phổ biến của các công cụ mềm cao suất miễn phí và các mô hình thiết kế, Hệ thống thiết kế của thiết kế bảng mạch đã được tăng tốc rất nhanh..

Mặc dù các nhà thiết kế kỹ thuật biết một kế hoạch hoàn hảo là cách tốt nhất để tránh rắc rối., vẫn là một sự lãng phí thời gian và tiền bạc., và đồng thời chữa trị các triệu chứng thay vì nguyên nhân gốc.. Ví dụ như, nếu phát hiện một vấn đề trong thời gian Sự hòa hợp điện từ. giai đoạn thử, nó sẽ gây ra nhiều vốn đầu tư, và thậm chí cần phải điều chỉnh và tái tạo thiết kế gốc, sẽ mất vài tháng.

Bố trí là vấn đề đầu tiên mà nhà thiết kế phải đối mặt. Vấn đề này phụ thuộc vào một phần nội dung trong bức tranh, và một số thiết bị cần được thiết lập lại dựa trên các quan điểm logic. Tuy nhiên, phải chú ý rằng các thành phần nhạy cảm với nhiệt độ hơn, như cảm biến, nên được lắp đặt tách biệt với các thành phần tạo ra nhiệt, kể cả máy chuyển điện. Với thiết kế có nhiều thiết lập điện, máy biến áp 12 volt và 15 volt có thể đặt ở các vị trí khác nhau trên bảng mạch, vì sự nhiễu nhiệt và điện tử chúng tạo ra sẽ ảnh hưởng đến tính chất đáng tin cậy và hiệu suất của các thành phần khác cùng bảng mạch.

Những thành phần bên trên cũng sẽ ảnh hưởng đến khả năng điện từ của thiết kế mạch.. Việc này không chỉ quan trọng với năng lượng và năng lượng bảng mạch, Nhưng cũng có ảnh hưởng lớn đến kinh tế của... bảng mạch. Do đó, Tất cả thiết bị mạch bán ở Châu Âu Tất cả phải có dấu hiệu để chứng minh nó sẽ không gây nhiễu với các hệ thống khác. Tuy, thường chỉ dùng trong việc cung cấp năng lượng, và có rất nhiều thiết bị phát ra tiếng động, như máy biến hình DC, Máy chuyển dữ liệu tốc độ cao. Do thiếu sót trong bảng mạch thiết kế, Âm thanh này có thể bị thu hút bởi kênh và tỏa ra như một ăng-ten nhỏ., gây ra tiếng ồn giả tạo và tần số bất thường.

Vấn đề của sự nhiễu điện từ xa trường (EME) có thể giải quyết bằng cách lắp bộ lọc tại điểm nhiễu hoặc dùng vỏ kim loại để bảo vệ tín hiệu. Tuy nhiên, thiết bị có thể giải phóng nhiễu điện từ (EME) trên bảng mạch, cho phép bảng mạch chọn một cái nhà rẻ hơn, bằng cách đó giảm giá của to àn bộ hệ thống.

Trong quá trình thiết kế bảng mạch, sự can thiệp từ trường (EME) là một yếu tố cần phải xem trọng. Trò chơi điện từ có thể kết hợp với kênh, làm gián đoạn tín hiệu thành nhiễu và ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp của bảng mạch. Nếu tiếng động nối quá cao, tín hiệu có thể bị che hoàn to àn, nên phải lắp thiết lập khuếch đại tín hiệu đắt tiền hơn để phục hồi bình thường. Tuy nhiên, nếu thiết kế mạch tín hiệu có thể được xem xét kỹ từ đầu thiết kế bảng mạch, các vấn đề trên này có thể tránh được. Bởi vì thiết kế của bảng mạch sẽ thay đổi theo thiết bị khác nhau, các địa điểm khác nhau sử dụng, các yêu cầu phân tán nhiệt khác nhau, và các điều kiện nhiễu điện từ khác nhau (EME) sẽ có tác dụng thiết kế.

Khả năng cũng là một vấn đề quan trọng không thể bỏ qua trong thiết kế bảng mạch, bởi vì khả năng sẽ ảnh hưởng tới tốc độ truyền tín hiệu và tăng tiêu thụ năng lượng. Các kênh sẽ được kết hợp với các đường dây kế bên nó hoặc xuyên qua hai lớp mạch thẳng, do đó không có ý định tạo ra tụ điện. Bằng cách giảm chiều dài của các đường song, thêm một nút thắt vào một trong các đường để cắt kết nối, v.v. những vấn đề trên được giải quyết tương đối dễ dàng. Tuy nhiên, điều này cũng yêu cầu các nhà thiết kế kỹ sư cân nhắc đầy đủ các nguyên tắc thiết kế sản xuất để đảm bảo rằng thiết kế rất dễ để chế tạo, trong khi tránh các bức xạ nhiễu gây ra bởi góc cong quá lớn của mạch. Khoảng cách giữa các đường có thể quá gần, nó sẽ tạo ra các vòng ngắn giữa các đường, đặc biệt là ở các đường cong. Qua thời gian, kim loại "râu rìa" sẽ xuất hiện. Phát hiện quy tắc thiết kế thường có thể chỉ ra khu vực mà rủi ro vòng trên cao hơn bình thường.

Vấn đề này đặc biệt nổi bật trong thiết kế của mặt đất. Một lớp mạch kim loại có thể tạo ra một kết nối với tất cả các đường dây bên trên và bên dưới. Mặc dù lớp kim loại có khả năng chặn nhiễu, lớp kim loại cũng tạo ra tụ điện tương ứng, tác động đến tốc độ vận hành của đường dây và tăng sức mạnh.

Đối với việc thiết kế các bảng mạch đa lớp, thiết kế xuyên thủng giữa các lớp mạch có lẽ là vấn đề tranh cãi lớn nhất, vì thiết kế lỗ qua sẽ gây ra nhiều vấn đề cho việc sản xuất của bảng mạch. Các lỗ thông qua giữa các lớp của bảng mạch sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của tín hiệu và giảm độ đáng tin cậy của thiết kế bảng mạch, nên phải hết sức chú ý.

dung dịch:

Trong quá trình thiết kế PCB, nhiều phương pháp khác nhau có thể được áp dụng để giải quyết các vấn đề khác nhau. Trong số đó, không chỉ có sự điều chỉnh của bản thân thiết kế, như là điều chỉnh sơ đồ mạch để giảm nhiễu. có phương pháp cung cấp cho bảng mạch in. Thiết kế có thể được cài đặt tự động qua công cụ bố trí, nhưng nếu bố trí tự động có thể điều chỉnh bằng tay, nó sẽ giúp nâng cao chất lượng thiết kế bảng mạch. Bằng biện pháp này, khả năng phát hiện quy định thiết kế sẽ dựa trên các tài liệu kỹ thuật để đảm bảo rằng thiết kế của bảng mạch có thể đáp ứng yêu cầu của nhà sản xuất bảng mạch.

Cách ly các lớp mạch khác nhau có thể làm giảm khả năng tụ lại. Tuy nhiên, nó sẽ tăng số lượng các lớp mạch, tăng giá và gây ra nhiều vấn đề lỗ thông qua. Mặc dù việc sử dụng hệ thống cung cấp điện lưới chính xác và thiết kế mạch nền có thể tăng kích thước vật lý của bảng mạch, nhưng nó có thể đóng vai trò của lớp đất trong bảng mạch hai lớp và giảm khả năng và sự phức tạp của việc sản xuất bảng mạch.

Nhiều công cụ thiết kế PCB có thể giúp các nhà thiết kế kỹ thuật giải quyết nhiều vấn đề ngay từ đầu thiết kế, nhưng các nhà thiết kế kỹ thuật vẫn cần một sự hiểu đầy đủ các yêu cầu thiết kế của các bảng mạch in (PCB). Ví dụ, nếu một bộ sửa chữa mạch in (PCB) cần phải hiểu số lớp lớp của bảng mạch ở đầu thiết kế, ví dụ, một bảng mạch hai lớp cần một lớp đất và một lớp cung cấp năng lượng, bao gồm hai lớp độc lập. Công nghệ bố trí các thành phần tự động rất hữu dụng và có thể giúp nhà thiết kế dành nhiều thời gian thiết kế các khu vực thiết bị. Ví dụ, nếu thiết bị cung cấp năng lượng quá gần các đường tín hiệu nhạy cảm hoặc vùng với nhiệt độ cao hơn, sẽ có rất nhiều vấn đề. Cũng như vậy, các đường dây tín hiệu cũng có thể được định tuyến tự động trong khi tránh được hầu hết các vấn đề. Tuy nhiên, phân tích và hoạt động thủ công của vùng rủi ro cao sẽ giúp cải thiện chất lượng thiết kế bảng mạch in (PCB), tăng thu nhập và giảm chi phí tổng thể.

Thiết kế bị phát hiện quy tắc cũng là một công cụ rất mạnh, nó có thể phát hiện đường dây để đảm bảo khoảng cách giữa các đường không quá gần, làm cho vòng thời gian ngắn. Tuy nhiên, thiết kế chung vẫn có giá trị kinh tế cao. Dụng cụ để phát hiện kế hoạch thiết kế cũng có thể dùng để phát hiện và điều chỉnh lớp sức mạnh và lớp đất để tránh những vùng chứa lớn tương tác.

Những công cụ bên trên cũng sẽ có ích lớn cho Gerber và Excellon, giúp họ in các mạch và bảng mạch, và khoan qua lỗ để tạo ra các sản phẩm thiết kế cuối cùng. Bằng cách này, tài liệu kỹ thuật được liên kết chặt chẽ với nhà sản xuất bảng mạch.

theo kết luận:

Nhiều issues need to be considered in the Thiết kế PCB process, và PCB thiết kế tools can effectively deal with most of them. Bằng cách xác định một số nguyên tắc hành pháp, engineering thiết kếers can effectively reduce costs, nâng cao độ tin cậy bảng mạch, Trong khi yêu cầu hệ thống, và chứng nhận hệ thống rung động với giá thấp hơn, tránh các vấn đề