Yleiset virheet PCB-kaaviosuunnittelussa

Välttämällä viipaleita

Slivers ovat pieniä kuparin tai juotosmaskin paloja, jotka voivat olla erittäin haitallisia piirilevyn toiminnallisuudelle. Ne voivat aiheuttaa oikosulkuja ja jopa kuparin korroosiota. Tämä lyhentää piirilevyn käyttöikää. Onneksi on olemassa muutamia tapoja välttää niitä. Ensimmäinen on suunnitella piirilevyjä, joiden poikkileikkausleveydet ovat mahdollisimman pienet. Näin varmistetaan, että valmistaja pystyy havaitsemaan mahdolliset sirpaleet DFM-tarkastuksella.

Toinen tapa välttää sirpaleita on suunnitella piirilevy niin, että se on mahdollisimman syvä ja kapea. Tämä vähentää liuskojen mahdollisuutta valmistusprosessin aikana. Jos liuskeita ei havaita DFM:n aikana, ne aiheuttavat vian ja vaativat romutusta tai uudelleentyöstöä. Suunnittelemalla piirilevyt minimileveydellä voidaan välttää tämä ongelma ja varmistaa, että piirilevy on mahdollisimman tarkka.

Viallisten lämpömittareiden välttäminen

Oikeiden lämpöarvojen käyttäminen on tärkeä vaihe piirilevyn kaavioprosessissa. Virheelliset termit voivat vaurioittaa piirilevyä ja aiheuttaa liiallisen lämmön takaisinvirtauksen. Tämä voi heikentää piirilevyn yleistä suorituskykyä, mitä et halua. Huonot lämpöjohtimet heikentävät myös piirilevyn kestävyyttä.

Suunnitteluprosessin aikana lämpöelementit voidaan helposti unohtaa. Tämä pätee erityisesti piirilevyissä, joissa on erittäin pieniä flip-chip-paketteja. Virheellinen lämpöalusta voi vahingoittaa piiriä tai vaarantaa signaalin eheyden. Tämän ongelman välttämiseksi kaaviosuunnitteluprosessin tulisi olla mahdollisimman suoraviivainen.

Lämpötilat ovat tärkeitä minkä tahansa piirin moitteettoman toiminnan kannalta. Virheelliset lämpöjohtimet voivat aiheuttaa ongelmia valmistusprosessin aikana. On välttämätöntä, että suunnitteluryhmällä on oikeat työkalut ja henkilöstö, jotta se voi havaita ja korjata suunnittelussa esiintyvät virheet. Sähkömagneettiset häiriöt ja yhteensopivuusongelmat ovat myös huolenaiheita.

Impedanssin epäsuhta

Impedanssin epäsuhta on tärkeä tekijä, joka on otettava huomioon piirilevyä suunniteltaessa. Jäljen impedanssi määräytyy sen pituuden, leveyden ja kuparin paksuuden mukaan. Suunnittelija hallitsee näitä tekijöitä, ja ne voivat johtaa merkittäviin jännitemuutoksiin, kun signaali etenee jälkeä pitkin. Tämä puolestaan voi vaikuttaa signaalin eheyteen.

Hyvä impedanssin yhteensopivuus on välttämätöntä, jotta signaalin tehonsiirto olisi mahdollisimman tehokasta. Kun jäljitetään korkeataajuisia signaaleja, jäljen impedanssi voi vaihdella piirilevyn geometriasta riippuen. Tämä voi johtaa merkittävään signaalin heikkenemiseen, varsinkin kun signaalia siirretään korkeilla taajuuksilla.

Operaatiovahvistinyksiköiden sijoittaminen

Operaatiovahvistinyksiköiden sijoittaminen piirilevyn kaaviossa on usein mielivaltainen tehtävä. Yksikkö A voidaan esimerkiksi sijoittaa tuloon ja yksikkö D lähtöön. Tämä ei kuitenkaan ole aina paras lähestymistapa. Joissakin tapauksissa väärä sijoittelu voi johtaa piirilevyyn, joka ei toimi kunnolla. Tällaisissa tapauksissa piirilevysuunnittelijan olisi määriteltävä operaatiovahvistinpiirien toiminnot uudelleen.

Vastaanottimen ja antennin välinen impedanssin epäsuhta.

Radiolähetintä tai -vastaanotinta suunniteltaessa on tärkeää sovittaa yhteen antennin ja vastaanottimen impedanssi, jotta signaalin tehonsiirto olisi mahdollisimman suuri. Jos näin ei tehdä, se voi aiheuttaa signaalihäviöitä antennin syöttöjohdossa. Impedanssi ei ole sama kuin piirilevyn jälkiresistanssi, ja suunnittelu, joka ei sovi yhteen, johtaa heikkoon signaalin laatuun.

Signaalin taajuudesta riippuen levyllä, jossa ei ole impedanssin sovitusta antennin ja lähetin-vastaanottimen välillä, esiintyy heijastuksia. Tämä heijastus lähettää osan energiasta kohti ohjainta, mutta jäljelle jäävä energia jatkaa eteenpäin. Tämä on vakava signaalin eheysongelma erityisesti nopeissa malleissa. Siksi suunnittelijoiden on kiinnitettävä suurta huomiota piirilevyn kaaviossa oleviin impedanssin epäsovituksiin. Signaalin eheyteen vaikuttavien vaikutusten lisäksi yhteensopimattomat impedanssit voivat aiheuttaa sähkömagneettisia häiriöitä ja paikallista säteilyä. Nämä signaalit voivat vaikuttaa piirilevyn herkkiin komponentteihin.