Jak se mohou inženýři vyhnout přítokům při návrhu desek plošných spojů?

Přítoky jsou při návrhu desek plošných spojů problémem a je třeba se jim vyhnout. Existuje několik způsobů, jak toho dosáhnout, včetně pevných zemních rovin, keepoutů, ověření Shift-left a keepoutů komponent. Tyto postupy pomohou konstruktérům vyhnout se inflows a usnadní výrobu rozvržení desky plošných spojů.

Vyřazené součásti

Keepouts jsou skvělým způsobem, jak kontrolovat umístění objektů na návrhu desky plošných spojů. Lze je překrýt nebo přiřadit libovolné signálové vrstvě a mohou odmítat konkrétní objekty. Jsou obzvláště užitečné pro zpřísnění kontroly věcí, jako jsou polygonové zálivky a prošívání průchodek.

Keepouts jsou oblasti desky, kde se malá součástka nebo mechanický tvar nachází příliš blízko stopy. Tyto oblasti by měly být vyznačeny na schématu. Keepouts lze použít k zabránění překrývání průchodek, napájecích rovin nebo jiných oblastí náchylných k rušení.

Identifikovat výpadky komponent je snadné, pokud znáte základy jejich umístění. Hledejte identifikátory na jednotlivých vývodech a ujistěte se, že odpovídají součástce. Můžete také zkontrolovat rozměry vývodů a rozteče vývodů, abyste zjistili, zda se jedná o správnou součástku.

Software pro návrh desek plošných spojů umožňuje nastavit ochranné zóny pro součástky. Toho lze dosáhnout pomocí šablon nebo ručně. Obvykle se keepout zóny kreslí přes povrch desky, aby se zajistilo, že nebudou překážet.

Pevná zemní rovina

Pevná zemnící rovina je důležitým prvkem při návrhu desky s plošnými spoji. Přidání zemní roviny na desku je relativně jednoduchý a levný proces, který může výrazně zlepšit návrh desky plošných spojů. Tato důležitá součást obvodu slouží k zajištění pevného základu pro všechny materiály, které budou na desce instalovány. Bez zemnicí roviny je vaše deska náchylná k elektrickému šumu a problémům.

Další výhodou zemnící roviny je, že může pomoci zabránit pronikání elektromagnetického rušení (EMI) do vašeho návrhu. Toto elektromagnetické rušení může být generováno vaším zařízením nebo okolní elektronikou. Výběrem zemnicí roviny, která se nachází v blízkosti signálové vrstvy, můžete minimalizovat EMI v konečném návrhu.

Pevné zemnící roviny jsou důležité zejména u desek s plošnými spoji, které mají více vrstev. Vzhledem ke složitosti návrhu desek plošných spojů musí být zemní rovina správně navržena, aby se zabránilo chybám a zajistilo se spolehlivé spojení mezi více vrstvami. Kromě toho by zemnicí rovina měla být dostatečně velká, aby se do ní vešly součástky, které na ní budou použity.

Ověření posunu doleva

Ověřování posunem doleva při návrzích desek plošných spojů je efektivní návrhový proces, který eliminuje potřebu rozsáhlého ověřování celé desky a umožňuje návrhářům soustředit se na kritické problémy druhého řádu. Na rozdíl od tradičního postupu návrhu, kde je specialista na desky plošných spojů až poslední možností, mohou ověření posunem doleva provádět autoři návrhu. Návrháři tak mohou provést vylepšení návrhu ještě předtím, než specialisté uvidí desky.

Ověřování posunem doleva může konstruktérům pomoci odhalit potenciální problémy, které mohou vést k nákladným revizím. Během verifikace lze například odhalit nesprávnou orientaci diod, chybějící pull-up rezistory a snížení napětí kondenzátorů. Tyto problémy mohou být odhaleny až při fyzickém testování, které často vede k opakovanému spřádání a změnám nástrojů. Použití automatizovaného ověřování během fáze rozvržení může výrazně zvýšit pravděpodobnost úspěšného prvního průchodu.

DPS často obsahují jemné chyby, které mohou uniknout pozornosti odborníků při manuálním odborném posouzení. Moderní automatizované verifikační přístupy mohou tyto chyby zachytit na úrovni schématu. To znamená, že konstruktéři se mohou soustředit na problémy vyšší úrovně a zároveň snížit počet nákladných revizí a přepracování návrhu. V důsledku toho mají tyto nástroje významné výhody jak pro konstruktéry, tak pro manažery technických projektů.

Standardní postupy

Existují určité základní zásady návrhu desek plošných spojů, které by měl každý konstruktér dodržovat. Například je nezbytné umístit součástky dostatečně daleko od sebe, aby byla zajištěna integrita signálu a napájení, ale dostatečně blízko, aby byly zajištěny odpovídající směrovací kanály. Kromě toho mají některá směrování, jako jsou impedančně řízené stopy, diferenciální páry a citlivé signály, specifické požadavky na vzdálenosti. Při umísťování komponent je také důležité zohlednit požadavky na návrh pro výrobu (DFM).

Při návrhu desky plošných spojů je důležité zohlednit výrobní náklady. Použití zakopaných nebo slepých průchodek může vést ke zvýšení výrobních nákladů. Návrháři DPS by proto měli své návrhy a použití průchodek plánovat předem. Kromě toho by měli zvážit velikost součástek, aby minimalizovali výrobní náklady.

Dalším důležitým prvkem vývoje desek plošných spojů je revize návrhu. Vzájemné hodnocení pomáhá konstruktérům vyhnout se běžným chybám v návrhu. Pravidelné recenze zajišťují, že rozvržení desek plošných spojů, obvody a funkčnost jsou přesné. Vzájemná hodnocení také odhalí chyby, které mohl konstruktér přehlédnout.