Miten jäljittää piirilevyjä

PCB:n jäljen leveys

Yksi piirilevyn tärkeimmistä suunnitteluelementeistä on jäljen leveys. Jäljen leveys on piirilevyn kahden vierekkäisen komponentin välinen etäisyys. Oikea jäljen leveys estää transienttioikosulut ja signaalihäiriöt. Yleissääntö on, että rinnakkain kulkevien johtimien väliin jätetään kolme kertaa johtimien leveys. Muita tärkeitä näkökohtia jäljen leveyttä valittaessa ovat muun muassa se, missä virta-, maadoitus- ja signaalijohtojen tulisi kulkea. Virtajohtoja ei kannata johtaa komponentista toiseen ketjumaisessa kokoonpanossa. Lisäksi asianmukainen johtimien leveys olisi laskettava piirilevyn odotettavissa olevien virtavaatimusten perusteella.

Jäljen leveys voidaan määrittää käyttämällä PCB:n jäljen leveyden laskuria. Tämä laskin käyttää erilaisia arvoja, kuten kuparin paksuutta, poikkipinta-alaa ja johtavaa materiaalia, piirilevyn jäljen leveyden arvioimiseksi. Leveä jälki voi edistää epätasaista lämpenemistä, mikä johtaa huonoihin juotosliitoksiin. Lisäksi pienet kaksinapaiset osat, jotka on liitetty suureen metalliosaan tyynyllä, saattavat päätyä vetäytymään toisesta päästä ylöspäin juotoksen uudelleenjuoksutuksen aikana. Tämä ongelma tunnetaan nimellä tombstoning, ja sen korjaaminen vaatii manuaalista jälkityötä.

PCB jäljittää paksuus

Piirilevyn jäljen paksuus on tärkeä suunnittelun näkökohta. Väärä paksuus voi johtaa kipinöintiin ja liitettyjen komponenttien vaurioitumiseen. Onneksi on olemassa piirilevyn jäljen paksuuden laskureita, jotka auttavat suunnittelijoita määrittämään parhaan jäljen paksuuden tiettyyn suunnitteluun. Nämä laskurit voivat myös auttaa määrittämään piirilevyn jäljen leveyden.

Yleisin piirilevyn jäljen paksuus on 1 oz, vaikka se voidaan tehdä hieman paksummaksi erityisellä eritelmällä. Kuparijäljillä on taipumus lämmetä, kun virta kulkee niiden läpi, joten on tärkeää käyttää sopivaa paksuutta piirilevysuunnitteluun. Piirilevyn jäljen paksuuden määrittämisen lisäksi on tärkeää pitää koko piirisilmukka termisesti vakaana.

Jäljen leveyden lisäksi sinun on otettava huomioon myös piirilevyn läpi kulkeva jännite ja virta. Nämä kaksi tekijää ovat tärkeitä, koska ne määrittävät, kuinka hyvin levy pystyy käsittelemään virran virtausta. IPC-2221-standardi sisältää arvot jäljen paksuudelle, sisäisille ja ulkoisille kerroksille sekä jäljen lämpötilalle. Nämä arvot mitataan ampeereina ja voltteina. Oikean jäljen leveyden käyttäminen voi parantaa huomattavasti elektronisen laitteesi suorituskykyä.

PCB jäljittää virtaa

Piirilevyn virran jäljittäminen on tärkeä tehtävä suunnittelussa. On tärkeää laskea piirilevyn virrankantokyky, mikä voidaan tehdä kaavojen avulla. Piirilevyn virransietokyky riippuu useista tekijöistä, kuten käyttölämpötilasta ja virran määrästä, jonka on kuljettava kunkin johtimen läpi. Lisäksi huomioon otettava tekijä on myös jäljen leveys.

Piirilevyt, joilla on suuret virran nimellisarvot, on lämpöeristettävä, joten on suositeltavaa käyttää lämpöeristettyjä liitäntöjä ja piirilevyn leikkauksia, jotta komponentit eivät ylikuumene. Jos jälki on liian kapea tai siinä on liian vähän kuparia, voit myös käyttää lisäjuotoksia. Tämä lisää jäljen paksuutta ja pienentää sen vastusta, jolloin enemmän virtaa pääsee kulkemaan.

PCB-jäljen kytkentä

Piirilevyn jälkikytkennällä tarkoitetaan ristikkäisviestintää, joka tapahtuu kahden signaalin välillä, jotka kulkevat levyn saman kerroksen läpi. Samassa kerroksessa olevien kahden jäljen välinen etäisyys määrittää, kuinka paljon kytkentää esiintyy. Mitä pidempi jälkien välinen etäisyys on, sitä vähemmän kytkentää esiintyy. Yksittäisen jäljen pituus on verrannollinen signaalin taajuuteen.

Kun yksittäisen piirilevyn jäljen läpi kulkeva virta ylittää viereisen jäljen, se luo sähkökentän ja indusoi sähkömotorisen voiman. Tätä ilmiötä säätelee Faradayn toinen induktiolaki, ja se voi vaarantaa signaalin koskemattomuuden samassa jäljessä.

DMM:n käyttäminen jäljitysresistanssin mittaamiseen

Jälkivastus on piirilevyn jälkien vastus. Se on tärkeä parametri, sillä liian korkea tai liian matala johdinresistanssi voi vaikuttaa piirin toimivuuteen. Se voi myös johtaa suunnittelu- tai toteutusongelmiin. Siksi on tärkeää ymmärtää jäljitysresistanssi, jotta voit varmistaa, että piirisi toimivat moitteettomasti.

Yksinkertaisin tapa mitata johdinresistanssi on digitaalinen yleismittari. DMM ymmärtää Ohmin lain ja voi laskea resistanssin yksinkertaisesti mittaamalla jännitehäviön. Tämä menetelmä toimii kuitenkin vain, jos vastus on eristetty. Sinun on kytkettävä yleismittarin anturit vastukseen ja kytkettävä virtapiiriin virta.

Käyttämällä DMM:ää piirilevyn jälkivastuksen mittaamiseen voit määrittää, onko jokin tietty komponentti vikaantunut. Voit määrittää, onko komponentti viallinen, jos piirilevyn jälkivastus on liian suuri. Komponentin resistiivisyys kasvaa lämpötilan noustessa.