4 zlatá pravidla pro návrh desek plošných spojů

/0 Komentáře/v /přidal

4 zlatá pravidla pro návrh desek plošných spojů

Při návrhu desky plošných spojů je třeba dodržovat několik zlatých pravidel. Patří mezi ně co nejčastější kontrola návrhových pravidel (DRC), seskupování součástek, oddělování stop a vzor tepelného odlehčení. Všechna tato opatření zajistí hladší průběh procesu návrhu a sníží náklady. Tato pravidla vám navíc pomohou ušetřit čas a peníze tím, že vám usnadní rozhodování o zásobách.

Kontrola pravidel návrhu (DRC) tak často, jak jen to jde.

Kontrola návrhových pravidel (DRC) je důležitý proces, který pomáhá inženýrům vyhnout se nákladným chybám při návrhu. Pomáhá jim identifikovat chyby ještě před jejich implementací do návrhů desek plošných spojů. Kontrola návrhových pravidel je účinný způsob, jak zkontrolovat, zda návrh splňuje specifikace a zda nezpůsobí problémy při finální montáži.

Konstruktéři PCB mohou na svých návrzích schémat a rozvržení spustit DRC, aby identifikovali a opravili chyby. Tyto nástroje generují komplexní zprávu s podrobnými informacemi o všech porušeních. Tyto zprávy obsahují podrobnosti, jako jsou porušená pravidla a konkrétní dotčené součásti podle referenčního označení. Tyto nástroje lze používat i ručně. Měli byste však mít na paměti, že nenahrazují DRC.

DRC při návrhu PCB sice zabere nějaký čas, ale později vám může ušetřit spoustu starostí. I když je váš návrh DPS jednoduchý, jeho častá kontrola vám ušetří hodiny zdlouhavé práce. Je dobré si to osvojit, zejména pokud pracujete na složitém plošném spoji.

Seskupování součástí

Seskupování součástek je důležitou součástí návrhu desek plošných spojů. Součástky s podobnými funkcemi by měly být umístěny společně. Například integrované obvody pro správu napájení by měly být seskupeny s LDO a dalšími podobnými zařízeními. Kromě toho by měly být IC pro správu napájení a další zařízení s vysokými proudy odděleny od analogových a digitálních součástí. Rovněž součástky s vysokými spínacími frekvencemi a vysokým elektromagnetickým šumem udržujte odděleně od ostatních dílů. Seskupením součástek podle funkce získáte lepší kontrolu nad zpětnou cestou a budete také moci zabránit přehřívání některých součástek.

Seskupení součástek v návrhu desky plošných spojů je nezbytné, aby se zabránilo přeslechům a rušení mezi digitálními a analogovými signály. Přeslechy jsou problémem, který může ohrozit integritu signálu. Nejjednodušším řešením, jak tomuto problému předejít, je seskupení nehomogenních součástek do samostatných oblastí. Tímto způsobem se analogové a digitální hmoty nebudou vzájemně rušit.

Umístění součástí je důležité, protože ovlivňuje celkový proces a celkový design výrobku. Nesprávné umístění může mít za následek špatnou funkčnost, vyrobitelnost a údržbu. Při nesprávném umístění může dojít také k poškození některých signálů. Správné umístění součástí může zlepšit proces návrhu a ušetřit mnoho času.

Oddělování stop

Proces návrhu desek plošných spojů zahrnuje oddělení stop. Přesná šířka a počet stop závisí na povaze přenášeného signálu. Tenké stopy se obvykle používají pro nízkoproudé signály TTL, které nepotřebují ochranu proti šumu nebo vysokou proudovou zatížitelnost. Jsou nejběžnějším typem stop na desce plošných spojů. Některé návrhy desek plošných spojů však budou potřebovat silnější stopy pro přenos vysoce výkonných signálů a dalších funkcí souvisejících s napájením.

Geometrie stopy má velký význam pro správnou funkci obvodu. Protože stopy slouží k přenosu elektrických signálů, musí mít správnou šířku, aby se zabránilo přehřátí a minimalizovala se plocha desky plošných spojů. Na internetu existuje mnoho nástrojů pro výpočet, které vám pomohou vypočítat správnou šířku stopy.

Při návrhu desky plošných spojů je důležité oddělit analogové signály od digitálních. Tyto signály se mohou vzájemně rušit a je důležité je od sebe oddělit, aby nedocházelo k přeslechům.

Vzor tepelného reliéfu

Vzor tepelného reliéfu pomáhá deskám s plošnými spoji odvádět teplo na velké ploše. To je užitečné při pájení průchozích zařízení. Je důležité, aby deska s plošnými spoji byla navržena tak, aby se minimalizovalo riziko nahromadění tepla během procesu pájení.

Tepelně odlehčovací vzory by měly být použity na všech místech, kde se deska součástky stýká s průchozí nebo zemní rovinou. Poskytují také dodatečnou oporu pro součástku a pomáhají snižovat tepelné namáhání. Tepelné odlehčení by se mělo pravidelně kontrolovat ve fázi návrhu. Včasným zachycením lze problémy minimalizovat nebo jim zcela předejít.

Je také důležité si uvědomit, že velikost tepelných odlehčení musí odpovídat šířce napájecí stopy. Příliš malé tepelné odlehčení může mít za následek nadměrné zahřívání a přepálení spoje. Lepší konstrukce tepelného odlehčení je taková, která obsahuje dostatečné množství kovu a méně paprsků.

5 tipů pro tvorbu desek s plošnými spoji na zakázku

/0 Komentáře/v /přidal

5 tipů pro tvorbu desek s plošnými spoji na zakázku

Pokud chcete vytvořit desku s plošnými spoji na zakázku, musíte se řídit čtyřmi klíčovými radami. Patří mezi ně výběr správného softwaru pro návrh desek plošných spojů a komponent na počátku procesu návrhu. Dalším důležitým krokem je výběr správných materiálů. A nakonec se ujistěte, že vaše komponenty jsou ve schématu fyzicky i elektricky blízko sebe.

Výběr správného softwaru pro návrh desek plošných spojů

Na výběr je několik různých softwarových řešení. Výběr správného softwaru pro váš projekt vám může usnadnit navrhování desek s plošnými spoji. Některé možnosti poskytují pokročilejší funkce než jiné. Například OrCAD PCB Designer obsahuje knihovny pro integritu signálu, zachycení schématu, automatické směrování a správu omezení. Podporuje také širokou škálu elektronických řešení, češtinu a operační systémy Windows.

Software pro návrh desek plošných spojů je důležitou součástí návrhu každého elektronického výrobku. Pomáhá inženýrům vizualizovat a analyzovat elektronické obvody. Pomáhá jim také sdílet jejich návrhy se strojními inženýry. Dobrý software pro návrh desek plošných spojů má rozsáhlou knihovnu součástek, ze které lze vybírat. Díky knihovně předdefinovaných součástek nemusíte při každém vytváření nové součástky znovu vynalézat kolo.

Přestože existuje mnoho nástrojů EDA, ty nejlepší nejsou zdarma. Jsou to prémiové nástroje s robustními funkcemi. Může být obtížné vybrat ten správný pro vaše potřeby. Nejdůležitější věcí, kterou je třeba zvážit, je komunitní podpora vybraného softwaru. Výběr správného softwaru pro vaše zakázkové desky s plošnými spoji může usnadnit výrobu vašeho návrhu.

Výběr komponent na počátku procesu návrhu

Při vytváření desek s plošnými spoji na zakázku je zásadní vybrat komponenty již na začátku procesu návrhu. Včasný výběr součástek vám pomůže vyhnout se problémům s rozvržením a výrobou desek plošných spojů. Proces návrhu zahrnuje několik kroků, které zajistí, že vaše deska bude vyhovovat vašim potřebám. Prvním krokem je definování rozsahu vaší desky plošných spojů. Jedná se o proces, při kterém specifikujete všechny součástky a jejich umístění na desce.

Velikost desky s plošnými spoji na zakázku určí nejvhodnější komponenty. Výběr správné velikosti bude záviset na konečné funkčnosti vašeho obvodu. Například můžete chtít zvolit desku s plošnými spoji určité velikosti, aby se do ní vešlo celé zařízení. Také větší obvody se nemusí vejít na jednu vrstvu mědi, takže možná budete muset zvolit dvě vrstvy mědi. V takovém případě bude nutné vést stopy na obou stranách desky plošných spojů.

Včasný výběr komponent je pro výkon a životnost desky plošných spojů zásadní. Umístění součástek může ovlivnit rozložení tepla, hmotnost a výkon. I když byste se při navrhování vlastních desek plošných spojů měli řídit osvědčenými postupy v oboru, je dobré do procesu navrhování vnést i něco ze svého osobního stylu. Pokud do procesu návrhu zahrnete své osobní nápady, styl a kreativitu, budete schopni své zakázkové desky plošných spojů odlišit od konkurence.

Provedení kontroly pravidel návrhu

Provádění kontroly návrhových pravidel (DRC) je důležitým procesem pro inženýry, kteří vytvářejí desky s plošnými spoji na zakázku. Umožňuje jim identifikovat potenciální chyby a opravit je před zahájením výroby. Kontroly návrhových pravidel by se měly provádět často, aby se zajistilo, že návrh desky splňuje všechny výrobní parametry. Pravidla DDR například zkontrolují, zda deska plošných spojů neobsahuje stopy s diferenciální impedancí, které musí být symetrické.

Provedením kontroly konstrukčních pravidel mohou inženýři zjistit, zda deska splňuje požadavky zákazníka. Kontrola konstrukčních pravidel může také pomoci zlepšit vyrobitelnost zakázkové desky. V moderním návrhu desek plošných spojů je třeba zvládnout tisíce součástek a spojů. Některé desky mohou mít více vrstev, takže kontrola návrhových pravidel je nezbytná pro zajištění přijatelné výrobní výtěžnosti.

DRC provádí návrh a rozvržení společně, což umožňuje úzkou spolupráci mezi nimi. Konstruktéři tak mohou zajistit, aby deska plošných spojů splňovala požadovaná návrhová pravidla, a vyhnout se neočekávaným porušením SI, EMI nebo bezpečnosti. Mohou také upravit testy tak, aby vyhovovaly požadavkům návrhu a minimalizovaly nákladné poruchy desky. Tato zlepšení mohou prodloužit dobu uvedení výrobku na trh a maximalizovat ziskovost.

Výběr materiálů

Při výběru materiálů pro desky s plošnými spoji na zakázku je třeba vzít v úvahu několik faktorů, včetně prostředí a aplikace, ve které se budou desky s plošnými spoji používat. Měli byste také vzít v úvahu specifické průmyslové normy a regulační požadavky. Například může být nutné splnit přísné požadavky týkající se požární a tepelné bezpečnosti. Výběr materiálů se správnými vlastnostmi vám pomůže dosáhnout požadovaného výkonu za přijatelnou cenu.

Materiál použitý pro desky plošných spojů má zásadní význam pro celkový výkon hotového výrobku. Různé materiály PCB mají různé elektrické vlastnosti, které určují jejich vhodnost pro vaši konkrétní aplikaci. Pokud například navrhujete desku plošných spojů pro vysokofrekvenční přenos, musíte zvolit materiál s nízkými hodnotami tepelné roztažnosti (CTE).

Prvním krokem k výběru materiálu pro vlastní desku plošných spojů je pochopit, jak se deska plošných spojů vyrábí. Deska plošných spojů se skládá ze dvou částí, substrátu a laminátu. Substrát poskytuje strukturu a základ desky plošných spojů, který zahrnuje měděnou fólii a další povrchové materiály. Některé desky obsahují také materiál jádra.

Co dělají desky s plošnými spoji?

/0 Komentáře/v /přidal

Co dělají desky s plošnými spoji?

Deska s plošnými spoji se skládá z mnoha součástek a dílů. V tomto článku se budeme zabývat součástmi a funkcemi desek s plošnými spoji. Bude se také zabývat uspořádáním desky s plošnými spoji. Jakmile získáte základní znalosti o těchto součástech a dílech, můžete lépe pochopit, jak desky plošných spojů fungují. Máte-li jakékoli dotazy, neváhejte se na nás obrátit! Náš přátelský personál vám vždy rád zodpoví vaše dotazy! Doufáme, že pro vás bude tento článek užitečný!

Desky s plošnými spoji

Desky s plošnými spoji jsou základem většiny elektronických zařízení, od mobilních telefonů po počítače. Tyto desky s plošnými spoji jsou vyrobeny z kovových vrstev, mezi nimiž jsou vodivé cesty. Obvykle se skládají z vrstev vyleptaných samostatně a laminovaných dohromady, aby vytvořily vzor. Desky s plošnými spoji obsahují také stopy, což jsou cesty, kterými signály procházejí deskou a přenášejí informace mezi různými součástkami.

Tyto vrstvy se vytvářejí pomocí speciálního zařízení zvaného plotr. Toto zařízení vytváří fotografické vrstvy desek plošných spojů a dokáže dosáhnout přesných detailů a vysoce kvalitního tisku. Plotter tiskne barvu, která se podobá jednotlivým vrstvám na desce plošných spojů. Podklad je obvykle vyroben ze skleněných vláken nebo epoxidové pryskyřice. Poté se na jednu nebo obě strany desky přilepí měď. Jakmile je to hotovo, přidá se na panel světlocitlivá fólie.

Funkce

Deska s plošnými spoji se skládá z různých součástek, které společně plní určitou funkci. Hlavními součástkami jsou kondenzátory, rezistory a tranzistory. Tyto součástky umožňují průtok elektrického proudu z vyššího napětí na nižší napětí, čímž zajišťují, že spotřebič dostává správné množství energie.

Komponenty

Jednou z nejdůležitějších součástí desky plošných spojů je transformátor. Transformuje elektrickou energii a změnou napětí umožňuje fungování obvodu. Tato zařízení mohou mít mnoho různých konfigurací a odborní konstruktéři obvodů při návrhu obvodu často zohledňují proces transformace napětí. Transformátor se obvykle skládá z kovového jádra obklopeného řadou cívek. Jedna z těchto cívek se nazývá sekundární cívka, zatímco druhá je primární cívka.

Mezi další součásti PCB patří spínače a relé. Tato zařízení se používají k regulaci a zapínání a vypínání napájení. Jedním z typů polovodičových spínačů je křemíkem řízený usměrňovač (SCR), který dokáže regulovat velké množství energie pomocí malého příkonu. Na desce plošných spojů se nacházejí také pasivní zařízení, jako jsou kondenzátory a rezistory.

Rozložení

Rozložení desek plošných spojů je důležitou součástí návrhu desek plošných spojů. Jedná se o složitý proces, který zahrnuje určení umístění různých součástek a otvorů na desce. Existuje mnoho různých typů desek plošných spojů, včetně průmyslových a obvodů spotřební elektroniky. Přestože jsou si tyto typy desek plošných spojů většinou podobné, musí návrhář rozvržení desek plošných spojů zohlednit specifické požadavky na jednotlivé technologie a prostředí, ve kterém budou desky používány.

Elektromagnetická kompatibilita

Elektromagnetická kompatibilita (EMC) je důležitý pojem při navrhování elektronických obvodů. Zabývá se problémem elektromagnetického šumu, který může rušit signály v obvodu. EMC je nutné zohlednit již v rané fázi návrhu, protože může mít zásadní vliv na výsledný produkt. Správný návrh desek plošných spojů může zabránit problémům s EMC a zajistit funkčnost systému.

Desky s plošnými spoji by měly splňovat normy a směrnice EMC, aby se zabránilo ovlivnění jejich funkčnosti elektromagnetickým rušením. Nejčastější problémy s EMC vznikají v důsledku nesprávně navržených obvodů. Mohou mít za následek vzájemné rušení nekompatibilních signálů a způsobit selhání desky plošných spojů. Tomu lze předejít dodržováním zásad návrhu EMC, které by měly být uvedeny v návrhu obvodu.

Odolnost

Odolnost desek plošných spojů je důležitým faktorem při návrhu elektroniky, zejména pokud mají být desky plošných spojů vystaveny drsnému prostředí. Například průmyslové desky plošných spojů mohou vyžadovat robustnost a odolnost. Mohou také potřebovat odolávat vysokým teplotám. Průmyslové desky plošných spojů mohou také vyžadovat speciální montážní postupy, například technologii průchozích otvorů. Průmyslové desky plošných spojů se často používají k napájení zařízení, jako jsou elektrické vrtačky a lisy. Další použití zahrnují měniče stejnosměrného proudu na střídavý proud a zařízení pro kogeneraci solární energie.

Životnost desek plošných spojů lze zvýšit začleněním pasivních součástek a zařízení. Trvanlivost impulzů je jedním z nejdůležitějších parametrů, které je třeba zohlednit při výběru pasivních a aktivních zařízení. Pomáhá při určování maximálního rozptýleného výkonu a změny odporu, ke které dojde po pulzním nárazu. To může také pomoci při určování užitečnosti pulzních obvodů. Pro zvýšení odolnosti desek plošných spojů mohou být tenkovrstvé rezistory vyrobeny na povrchu nebo zabudovány do desky plošných spojů. Jedním z příkladů je slitina niklu a fosforu na laminátu FR-4. Její plošný odpor je 25 O/m2.

Bezpečnost

Desky s plošnými spoji jsou důležitou součástí každého elektronického zařízení. Nefunkční deska s plošnými spoji může způsobit, že zařízení nebude správně fungovat nebo dokonce zcela selže. Vzhledem k rostoucím požadavkům spotřebitelského trhu se inženýři snaží navrhovat menší, účinnější a flexibilnější desky s plošnými spoji. Kromě toho musí dodržovat přísné termíny pro uvedení na trh. To může vést k chybám v návrhu, které mohou poškodit pověst výrobku.

Je důležité, aby pracoviště bylo bezpečné a zaměstnanci byli řádně proškoleni. Vystavení PCB může mít vážné zdravotní následky, včetně podráždění očí a kůže a podráždění dýchacích cest. Zaměstnanci by měli nosit ochranný oděv včetně respirátorů a rukavic. Měli by také správně skladovat a likvidovat nebezpečné chemické látky podle pokynů EPA.