5 vaihetta piirilevyn suunnitteluun

Piirilevyn suunnittelu on monimutkainen prosessi. Sitä voidaan verrata palapeliin, joka on asetettava oikeaan järjestykseen toimivan piirilevyn aikaansaamiseksi. Tähän prosessiin kuuluu kaaviokaavion laatiminen, impedanssien laskeminen ja laminointipuristimen käyttö. Näiden vaiheiden noudattaminen on erinomainen tapa luoda piirilevy, joka täyttää kaikki eritelmät.

PCB-suunnittelu on palapeli

Piirilevysuunnitteluprosessia voidaan verrata palapeliin. Palapelissä on monta palaa, mutta kun se kootaan yhteen, siitä syntyy houkutteleva ja toimiva kokonaisuus. Piirilevysuunnittelu on kuin palapeli, ja se voi olla miellyttävä kokemus.

Piirilevysuunnittelu edellyttää, että komponentit sijoitetaan tietyllä tavalla, jotta ne sopivat yhteen oikein. Komponenttien oikea sijoittelu on kriittistä useista syistä, kuten mekaanisista ja termisistä syistä. Komponenttien oikea sijoittelu nopeuttaa kokoonpanoprosessia ja auttaa välttämään myöhempiä ongelmia.

Se edellyttää kaaviokuvaa

Kaavio on erittäin tärkeä asiakirja piirisuunnittelijoille. Sen tulisi sisältää olennaiset tiedot piirilevystä, kuten nastanumerot ja osanumerot. Kaavapiirroksen tulisi sisältää myös kaikki tekijänoikeustiedot ja yrityksen yhteystiedot. Se olisi myös tarkistettava virheiden varalta ja varmistettava, että siinä on kaikki valmistusta varten tarvittavat tiedot.

Kaavio on piirrettävä käyttämällä piirin fyysisiä ominaisuuksia vastaavia symboleja. Symbolit on kirjoitettava isoilla kirjaimilla. Kaaviossa olisi oltava sisällysluettelo, jossa luetellaan kaavion aiheet.

Siinä käytetään laminointipuristinta

Laminointipuristin yhdistää kaksi tai useampia painetun piirilevyn (PCB) kerroksia laminointihartsilla. Se käyttää painetta ja lämpöä kerrosten sulattamiseksi yhteen. Prosessi voi kestää useita vaiheita, ja lopputuloksena on piirilevy, jonka viimeistely on vaikuttavan korkealaatuista.

Ensimmäinen vaihe on valmistella levy laminointia varten. Ensin kuparipintainen laminaatti puhdistetaan dekontaminoidussa ympäristössä, jotta varmistetaan, että siinä ei ole pölyhiukkasia. Piirilevyn päällä oleva lika ja roskat voivat aiheuttaa sen vikaantumisen tai jättää piirit auki. Tämän jälkeen paneeli päällystetään valoherkällä kalvolla. Valoresisti koostuu valoreaktiivisten kemikaalien kerroksesta, joka kovettuu ultraviolettivalolle altistumisen jälkeen. Kun tämä on tehty, levy pestään paineella, jotta jäljellä oleva fotoresisti saadaan poistettua, ja sen jälkeen sen annetaan kuivua.

Seuraavaksi kerrokset valmistellaan optista tarkastusta ja kerrosten kohdistamista varten. Kun kerrokset on kohdistettu, teknikko asettaa ne koneeseen, jossa on optinen rei'itys. Optinen rei'ityslaite ohjaa tappia kerrosten läpi, jolloin ne kohdistuvat täydellisesti.

Se edellyttää impedanssien laskemista

PCB:tä suunniteltaessa impedanssien laskeminen on olennainen vaihe. Tämä vaihe auttaa päättämään, miten piiri reititetään. Voit käyttää joko tavallista mikroliuska-/liuskajohtoa tai koplanaarijohtoa, mutta sinun on muistettava, että eri tyyli sanelee jäljen leveyden.

Asettelun suunnittelijan on sisällytettävä impedanssit valmistuspiirustusten huomautuksiin. Näihin tietoihin olisi sisällyttävä jäljen leveys, differentiaaliparien väli ja kerros, johon ohjatut impedanssijäljet on reititetty. Muistiinpanoihin on myös sisällytettävä impedanssitaulukko. Piirilevyvalmistaja rakentaa sitten pinon näiden eritelmien perusteella. Muistiinpanojen täyttämiseksi saattaa olla joitakin pieniä muutoksia, mutta lopputuloksen pitäisi vastata määrittelemiäsi impedanssimäärityksiä.

Impedanssin säätö on kriittinen osa piirilevyjen valmistusprosessia. Ymmärtämällä impedanssivaatimukset piirilevyn valmistaja voi lyhentää piirilevyn suunnitteluun kuluvaa aikaa ja parantaa tuloksia. Impedanssin hallinta on tarpeen myös monikerroksisilla piirilevyillä. Kun piirilevyt on valmistettu, ne testataan testikuponkien avulla. Testikupongit valmistetaan levyn reunoja pitkin, ja niillä tarkistetaan kerrosten oikea kohdistus, sähköinen liitettävyys ja sisäiset rakenteet. Testikuponkeja on saatavilla myyjän kirjastosta tai ne voidaan suunnitella sovellusta varten.

Siihen kuuluu juottaminen

Piirilevyn luomisen ensimmäinen vaihe on komponenttien juottaminen. Tätä varten on käytettävä seosta, jonka sulamislämpötila on yli 752 celsiusastetta. Tämä seos toimii sideaineena komponenttien ja levyn välillä ja pitää ne lujasti yhdessä. Tarvittavan lämmön tuottamiseen tarvitset kaasupolttimen. Tämä laite kuumentaa juotosseoksen sulamislämpötilaan.

Juottaminen voidaan tehdä monella eri tavalla. Yleisin menetelmä on juottaminen tina-lyijyseoksella. Tällaista juottamista käytetään usein pieniin komponentteihin, jotka eivät ole yhtä tukevia kuin suuremmat komponentit. Juotosprosessi on suhteellisen yksinkertainen, mutta siihen liittyy muutamia vaiheita.