Công nghệ PCB - Bốn cân nhắc cho thiết kế bảng mạch PCB

Trong thiết kế bảng mạch PCB, thiết kế PCB là thiết kế cơ bản nhất cho các kỹ sư. Tuy nhiên, nhiều kỹ sư có xu hướng thận trọng khi thiết kế bảng mạch PCB phức tạp và khó khăn, nhưng bỏ qua một số điểm cần lưu ý khi thiết kế bảng mạch PCB cơ bản, dẫn đến lỗi. Khi sơ đồ mạch hoàn hảo được chuyển đổi thành bảng mạch PCB, nó có thể gây ra vấn đề hoặc thiệt hại hoàn toàn. Do đó, để giúp các kỹ sư giảm thiểu sự thay đổi thiết kế trong thiết kế bảng mạch PCB và nâng cao hiệu quả công việc, đây là một số khía cạnh cần lưu ý trong quá trình thiết kế bảng mạch PCB.

Thiết kế hệ thống tản nhiệt trong thiết kế bảng mạch PCB

Trong thiết kế bảng mạch PCB, thiết kế của hệ thống tản nhiệt bao gồm lựa chọn phương pháp làm mát và các yếu tố tản nhiệt, cũng như xem xét hệ số giãn nở lạnh. Hiện nay, các phương pháp phổ biến để tản nhiệt bảng mạch PCB là: tản nhiệt thông qua chính bảng mạch PCB và thêm bộ tản nhiệt và bảng dẫn nhiệt trên bảng mạch PCB.

Trong thiết kế bảng PCB truyền thống, vì bảng chủ yếu sử dụng chất nền vải thủy tinh đồng/epoxy phủ hoặc chất nền vải thủy tinh nhựa phenolic, và một lượng nhỏ các tấm đồng được phủ bằng giấy được sử dụng, các vật liệu này có tính chất điện và xử lý tốt, nhưng tính dẫn nhiệt rất kém. Bởi vì các thành phần gắn trên bề mặt như QFP và BGA được sử dụng rất nhiều trong các thiết kế bảng mạch PCB hiện tại, nhiệt được tạo ra bởi các thành phần này được truyền vào bảng mạch PCB với số lượng lớn. Do đó, cách hiệu quả nhất để giải quyết vấn đề tản nhiệt là tăng khả năng tản nhiệt của bảng mạch PCB tiếp xúc trực tiếp với các yếu tố làm nóng. Khả năng truyền tải hoặc truyền qua bảng mạch PCB.

Khi có một số bộ phận trên PCB tạo ra nhiều nhiệt, bộ tản nhiệt hoặc ống nhiệt có thể được thêm vào các bộ phận sưởi ấm của PCB; Bộ tản nhiệt có quạt có thể được sử dụng khi nhiệt độ không thể giảm. Khi số lượng lớn các yếu tố làm nóng trên PCB, có thể sử dụng nắp tản nhiệt lớn, được khóa toàn bộ trên bề mặt của phần tử để nó tiếp xúc với từng yếu tố trên PCB để tản nhiệt. Đối với các máy tính chuyên nghiệp được sử dụng trong sản xuất video và hoạt hình, thậm chí cần phải làm mát bằng nước để làm mát.

Lựa chọn thành phần và bố trí trong thiết kế bảng mạch PCB

Khi thiết kế bảng mạch PCB, chắc chắn phải đối mặt với sự lựa chọn của các thành phần. Thông số kỹ thuật của mỗi thành phần là khác nhau và các đặc điểm của các thành phần được sản xuất bởi các nhà sản xuất khác nhau của cùng một sản phẩm có thể khác nhau. Do đó, khi lựa chọn các thành phần trong quá trình thiết kế bảng mạch PCB, nhà cung cấp phải được liên hệ để tìm hiểu các đặc điểm của các thành phần và hiểu tác động của các đặc điểm này đối với thiết kế bảng mạch PCB.

Hiện tại, việc lựa chọn bộ nhớ phù hợp cũng là một vấn đề rất quan trọng đối với thiết kế bảng mạch PCB. Do sự cập nhật liên tục của DRAM và bộ nhớ flash, việc tạo ra các thiết kế mới không bị ảnh hưởng bởi thị trường bộ nhớ là một thách thức lớn đối với các nhà thiết kế bo mạch PCB. Do đó, các nhà thiết kế bảng PCB phải tập trung vào thị trường bộ nhớ và giữ liên lạc chặt chẽ với các nhà sản xuất.

Ngoài ra, đối với một số bộ phận tản nhiệt lớn, các tính toán cần thiết phải được thực hiện và bố trí của chúng cần được xem xét đặc biệt. Một số lượng lớn các yếu tố kết hợp với nhau tạo ra nhiều nhiệt hơn, dẫn đến biến dạng và tách mặt nạ hàn và thậm chí đốt cháy toàn bộ PCB. Bảng Do đó, các kỹ sư thiết kế và bố trí của bảng PCB phải làm việc cùng nhau để đảm bảo rằng các thành phần có bố trí phù hợp.

Kích thước PCB phải được xem xét đầu tiên khi bố trí. Khi kích thước bảng PCB quá lớn, dòng in sẽ dài, trở kháng sẽ tăng, khả năng chống ồn sẽ giảm và chi phí cũng sẽ tăng; Nếu bảng PCB quá nhỏ, tản nhiệt không tốt và các đường liền kề dễ bị nhiễu. Sau khi xác định kích thước của bảng PCB, xác định vị trí của các thành phần đặc biệt. Cuối cùng, tất cả các thành phần của mạch được bố trí theo đơn vị chức năng của nó.

Thiết kế khả năng kiểm tra trong thiết kế bảng PCB

Các kỹ thuật chính cho khả năng kiểm tra PCB bao gồm: đo lường khả năng kiểm tra, thiết kế và tối ưu hóa cơ chế kiểm tra, xử lý thông tin kiểm tra và chẩn đoán sự cố. Thiết kế khả năng kiểm tra của bảng mạch PCB thực sự là giới thiệu một số phương pháp kiểm tra có lợi cho việc kiểm tra vào bảng mạch PCB, cung cấp một kênh thông tin để lấy thông tin kiểm tra nội bộ của đối tượng đang được kiểm tra. Do đó, thiết kế hợp lý và hiệu quả của cơ chế kiểm tra là sự đảm bảo để cải thiện thành công mức độ kiểm tra của bảng mạch PCB. Để cải thiện chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm và giảm chi phí vòng đời sản phẩm, công nghệ thiết kế khả năng kiểm tra được yêu cầu để có được thông tin phản hồi nhanh chóng và dễ dàng trong quá trình kiểm tra bảng PCB và có thể dễ dàng chẩn đoán lỗi dựa trên thông tin phản hồi. Trong thiết kế bảng mạch PCB, cần đảm bảo vị trí phát hiện và đường dẫn vào DFT và các đầu dò khác không bị ảnh hưởng.

Khi các thiết bị điện tử được thu nhỏ, khoảng cách giữa các thành phần ngày càng nhỏ hơn và mật độ lắp đặt ngày càng lớn hơn. Có ít nút mạch hơn để kiểm tra, vì vậy việc kiểm tra trực tuyến các thành phần bảng mạch in trở nên khó khăn hơn. Do đó, khi thiết kế bảng mạch in, điều kiện điện và khả năng kiểm tra cơ học vật lý của bảng mạch in cần được xem xét đầy đủ. Trong điều kiện này, thử nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng máy móc và thiết bị điện tử thích hợp.

Độ nhạy độ ẩm MSL trong thiết kế bảng mạch PCB

MSL: Độ nhạy độ ẩm, tức là độ nhạy độ ẩm, được ghi trên nhãn bên ngoài túi chống ẩm và được chia thành 8 loại: 1, 2, 2a, 3, 4, 5, 5a và 6. Việc quản lý hiệu quả các thành phần trên bao bì có yêu cầu đặc biệt đối với việc đánh dấu các thành phần nhạy cảm với độ ẩm hoặc độ ẩm phải được thực hiện để cung cấp phạm vi kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm cho môi trường lưu trữ và sản xuất vật liệu, do đó đảm bảo độ tin cậy về hiệu suất của các thành phần nhạy cảm với nhiệt độ và độ ẩm. BGA, QFP, MEM, BIOS, v.v. đều yêu cầu gói chân không hoàn hảo khi nướng. Các bộ phận chịu nhiệt độ cao và không chịu nhiệt độ cao được nướng ở các nhiệt độ khác nhau. Chú ý thời gian nướng. Đối với yêu cầu nướng PCB, trước tiên hãy tham khảo yêu cầu đóng gói PCB hoặc yêu cầu của khách hàng. Các yếu tố nhạy cảm với độ ẩm và bảng PCB không được vượt quá 12H sau khi nướng ở nhiệt độ phòng. Các yếu tố nhạy cảm với độ ẩm hoặc bảng PCB không sử dụng hoặc không sử dụng không vượt quá 12H ở nhiệt độ phòng và phải được niêm phong trong bao bì chân không hoặc đặt trong hộp khô. Đặt

Bốn điểm trên cần chú ý khi thiết kế bảng mạch PCB, hy vọng sẽ hữu ích cho các kỹ sư đang vật lộn với thiết kế sản xuất PCB.