7 tippek a PCB áramköri tervezési áramlás alapvető tervezési folyamatának elemzésére

7 tippek a PCB áramköri tervezési áramlás alapvető tervezési folyamatának elemzésére

PCB áramköri tervezőként fontos megérteni az alapvető tervezési folyamatot. Ez segít eldönteni, hogy milyen alkatrészekből álljon össze a NYÁK. Azt is lehetővé teszi, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a NYÁK alkatrészek kompatibilisek lesznek a teljes termékével. A NYÁK-tervezési folyamat megköveteli a különböző érdekelt felek közötti együttműködést és kommunikációt. Az ütemtervek és költségvetések meghatározása is elengedhetetlen. A költségek csökkentésének egyik módja a könnyen elérhető alkatrészek használata. Az összetettebb vagy hiánypótló alkatrészek választása növelheti a költségeket és növelheti az átfutási időt. Az alkatrészek elhelyezését is át kell gondolni az egyszerűség és a forraszthatóság érdekében.

A tervezési folyamat elemzése

A PCA áramköri laptervezés alapvető tervezési folyamatának elemzése segíthet a leghatékonyabb technikák azonosításában a projektjeihez. A nyomtatott áramköri lapok létrehozásának alapvető lépéseinek megértésével optimalizálhatja a folyamatot, és időt, pénzt és energiát takaríthat meg. Egy fejlett EDA-eszköz használatával a kézi elhelyezéssel járó gondok nélkül hozhat létre egy NYÁK-ot. Ezután a kritikusabb másodrendű kérdésekre összpontosíthat.

A legjobb alkatrészek meghatározása után a NYÁK tervezési folyamat következő lépése a NYÁK elrendezésének megtervezése. A nyomtatott áramkör elrendezése a CAD-környezeten belüli EDA-eszközök használatával történik. Az alkatrészek szimbólumai az alkatrészek fizikai méreteinek felhasználásával ábrázolódnak, ami megkönnyíti a NYÁK tervezését. Ha a tervezés befejeződött, a lapot Gerber formátumban lehet exportálni.
A megfelelő alkatrészek kiválasztása

A megfelelő alkatrészek kiválasztása a nyomtatott áramköri laphoz javíthatja annak élettartamát és tartósságát. Emellett kevesebb javítási munkát igényel. A megszakítók, a szoftveres vezérlés és a megfelelően méretezett disszipatív eszközök használata néhány tipp a NYÁK élettartamának javításához. Ezenkívül a megfelelő NYÁK-alkatrészek kiválasztása javítja a termék általános teljesítményét.

Először ellenőrizze az alkatrészek elérhetőségét. Ha egy alkatrész nem áll rendelkezésre az áramköri lap tervezésekor, akkor fontolja meg, hogy helyette egy másik alkatrészt rendeljen. Ez segít elkerülni az összeszerelési késedelmeket. Az alternatív alkatrész beszerzésének további előnye, hogy nem kell megváltoztatnia a kapcsolási rajzot vagy az elrendezést.

A párhuzamos nyomvonalak elkerülése

A párhuzamos nyomvonalak problémákat okozhatnak a jelintegritással. Kereszthallást okozhatnak a szomszédos jelek között, és a NYÁK megépítése után nehéz őket kijavítani. Az ilyen problémák minimalizálása érdekében tartsa a párhuzamos nyomvonalakat egymásra merőlegesen. Ez a tervezési stratégia csökkenti a kölcsönös induktivitás és kapacitás hatását is, amelyek olyan tényezők, amelyek a lap meghibásodását okozhatják.

Ha a párhuzamos nyomvonalak túl közel vannak egymáshoz, fennáll a jelek rövidzárlatának lehetősége. Továbbá a túl széles nyomvonalak növelhetik a NYÁK-hoz szükséges ingatlanterületet és a szükséges rétegek számát. Ez növelheti a lap méretét és költségeit.

Magasabb vagy alacsonyabb komponensértékkel rendelkező komponensek kiválasztása

A nyomtatott áramköri lapok tervezése megköveteli a megfelelő alkatrészek kiválasztását a termék tervezési és teljesítménykövetelményeinek megfelelően. A megfelelő alkatrész kiválasztásával a végtermék hosszabb élettartamú lesz, és kevesebb javításra lesz szükség. A megfelelő alkatrész kiválasztásához a mérnököknek figyelembe kell venniük a NYÁK-alkatrészek árát, teljesítményét és minőségét. A jó minőségű, tartós és hatékony alkatrészek kiválasztása csökkentheti a termék teljes költségét.

Az áramkör tervezésekor fontos, hogy magasabb vagy alacsonyabb alkatrészértékkel rendelkező alkatrészeket válasszunk. Ez azért fontos, hogy elkerüljük a túlköltekezést az áramkör tervezésénél. Előfordulhat, hogy az ideális alkatrész olcsóbban kapható, vagy nehezen beszerezhető. A legjobb, ha a végső döntés meghozatala előtt ellenőrzi a rendelkezésre állását és az árát.

A megfelelő csomagméret kiválasztása

Ha nyomtatott áramköri lapot tervez használni a projektjében, akkor ki kell választania a megfelelő csomagolási méretet. Ez a döntés kulcsfontosságú, ha sikeres eredményt szeretne elérni. A termék költségét is befolyásolja. A kívánt eredmény elérése érdekében egyensúlyt kell teremtenie a költség és a termék minősége között.

A csomagméret kiválasztásakor figyelembe kell venni a végterméket és az áramköri lap funkcionalitását. Napjainkban az áramköri lapok és az elektronikai termékek egyre kisebbek, ezért fontos, hogy a megfelelő csomagméretet válassza ki a projektjéhez. Ha például többrétegű áramköri lapot szeretne tervezni, akkor a rétegek számának megfelelő csomagméretet kell választania. Hasonlóképpen, ha olyan IC-hez tervez, amely több alkatrészt használ, figyelembe kell vennie az összeköttetések sűrűségét.

3 Alapanyag a fémmag PCB számára

3 Alapanyag a fémmag PCB számára

The basic idea behind a metal core PCB is to eliminate plated through holes, which can cause short circuits. Surface mount components that use THTs are also not allowed on this type of PCB. Instead, copper layers are interconnected via blind vias and buried vias.

Multilayer MCPCB

If you are developing a product that is going to be exposed to a lot of heat, then a metal core PCB is a great way to keep that heat at bay. However, this type of PCB also requires careful thermal management. To make a MCPCB that is perfectly suited for your application, you need to make sure that you have a solid understanding of the process of PCB design and manufacturing. This article will help you understand the basics of designing a MCPCB and how to produce the perfect multilayer PCB.

The first step in the manufacturing process involves creating a multilayer PCB design and output from an electronic design automation software. Once you’ve created your design, you can go to the next step – printing a copy of the MCPCB. Make sure to print your MCPCB on a clean surface. Once you have printed your board, you can use a chemical to remove excess copper from the surface. Make sure to punch a line with a neat alignment.

Aluminum MCPCB

Aluminum MCPCB is a popular choice for PCB base material. This material has excellent thermal conductivity and excellent heat dissipation. It is also relatively cheaper than copper. However, it is important to choose the right material for your needs. You can find aluminum MCPCB at most electronics stores.

Aluminum is often used to produce flat MCPCBs. This material is also very versatile and can be used for bendable MCPCBs. It is also used for a variety of applications, from automotive to audio equipment. In addition, it has a great thermal conductivity, making it an excellent choice for high-power applications.

Another advantage of aluminum MCPCBs is that they are more resilient to high temperatures. This material can withstand heat of up to 140 degrees Celsius. This material can withstand temperatures as high as 140°C, but its dimensions will expand by about 2.5-3%. While copper-based MCPCBs are more expensive than copper-based ones, they are more reliable and durable. Copper-based MCPCBs also offer the best thermal conductivity among all MCPCB base materials.

Copper MCPCB

Copper MCPCB is an electrical circuit board that has multiple layers of copper. It is often used in high-temperature applications where thermal conductivity and electricity need to be separated. This type of board is also used in automobiles, audio equipment, and power supply equipment. Copper MCPCBs are manufactured using thermoelectric separation technology.

The metal layer on the MCPCB is thermally conductive, requiring the drilling of large mounting holes. This helps to speed up the manufacturing process. Single-layered MCPCBs can be made in a shorter amount of time than double or triple-layer boards, since electroless copper deposition is not required. Single-layer MCPCBs can be made using the same process as FR4 PCB. In contrast, two-layer PTH boards with aluminum on the inside require pre-drilling and filling with insulating material. In addition, a re-drilling step is required to form plated through-holes.

Copper MCPCBs are generally more expensive than aluminum-based PCBs. However, they offer many advantages over aluminum-based boards, including improved thermal conductivity and durability.

Aluminum Dielectric MCPCB

Aluminum PCBs are flat and have a thin layer of conductive dielectric material between them. Also known as aluminum clad or aluminum base PCBs, these PCBs were developed in the 1970s and have since been used widely in electronic devices. These boards have many advantages over standard FR-4 constructions, including improved thermal conductivity, low cost, and flexibility.

MCPCBs are usually used in high-temperature electrical applications that need heat dissipation. For example, they are commonly used in audio equipment, power supply equipment, and automobiles.

Copper Dielectric MCPCB

The dielectric layer separates the copper and metal layers. This layer helps in the dissipation of heat. Its thickness ranges from 35um to 350um and is one to ten oz/ft2. The board is also coated with a solder mask, which covers the entire board.

This type of PCB has a copper layer between two conductor layers. In addition, it has a thin dielectric layer between the two layers. It is similar to FR-4 type PCB materials. However, the dielectric layer is kept thin, thus reducing the distance from the metal plate.

This type of PCB is often used in applications that produce a large amount of heat. It is particularly suited for power electronic devices, as it has a conductive core that dissipates the heat. Its thickness also makes it difficult to cut into smaller pieces. The material is very sturdy, making it a better choice for applications where the circuit board is subjected to high temperatures.

Mi az a statikus elektromosság?

Mi az a statikus elektromosság?

A statikus elektromosság az elektromos töltések kiegyensúlyozatlansága egy anyag felületén. Ez két tárgy között vagy egy anyagon belül is előfordulhat. Az egyensúlyhiány mindaddig fennmarad, amíg a töltés elektromos kisülés vagy elektromos áram által el nem távolodik. Gyakorlati célokra a statikus elektromosságot a fénymásolásban, a légszűrőkben és sok más alkalmazásban használják.

A statikus elektromosság az elektromos töltések egyensúlytalansága egy anyag felületén.

A statikus elektromosság olyan jelenség, amely jelentős zavarokat okozhat a termelési folyamatban. Többek között az anyagok összeragadását okozhatja, és ennek következtében a gépalkatrészek megsérülhetnek. A statikus elektromosság különösen a kezelők számára jelent problémát, mivel áramütést okozhat. Ezenkívül az elektromos töltés magához vonzza a port, és akár szikrát is létrehozhat, különösen robbanásveszélyes zónákban.

Statikus elektromosság akkor keletkezik, amikor egy anyag felületén a negatív és pozitív töltések egyensúlya megbomlik. Egy nem vezető szigetelő esetében ez az egyensúlyhiány akkor keletkezik, ha az anyag molekuláris szerkezete kiegyensúlyozatlan. Az atomok általában egyenlő mennyiségű pozitív és negatív töltéssel rendelkeznek. Ezért egy kiegyensúlyozott atomnak negatív töltés van az atommagjában és pozitív töltés az elektronjaiban. Ezzel szemben egy kiegyensúlyozatlan atomnak több pozitív töltése van, mint elektronja, ami negatív töltést eredményez.
Két tárgy közötti súrlódás okozza.

A statikus elektromosság az elektromos áramlás egy formája, amelyet a töltött részecskék kölcsönhatása okoz két tárgy között. Akkor keletkezik, amikor egy tárgy egy másik tárgyhoz dörzsölődik, súrlódást okozva a két tárgy között. A tárgyak felületén lévő részecskék elnyelik a súrlódásból származó energiát, és feltöltődnek. Amint az energia kellőképpen felgyülemlik, kisütik a töltéseiket. A hatás egy rövid, mindössze néhány mikroszekundumig tartó elektromos áram.

A töltés létrehozásához dörzsöljön egy lufit a fejéhez, húzza a lábát a szőnyegen, vagy húzzon egy lufit egy sima felületen. Minél jobban érintkeznek a tárgyak, annál gyorsabban mozog a töltés. A statikus elektromosságot azonban nehéz párás időben létrehozni, ezért a próbálkozáshoz válasszon egy hűvös, tiszta és száraz napot.

Fénymásoláshoz használják

A fénymásolás során elektrosztatikus elektromosságot használnak az információ egyik papírról a másikra történő átvitelére. A statikus elektromosságot egy fénymásolónak vagy lézernyomtatónak nevezett eszköz hozza létre. Ez a készülék statikus elektromosságot termel, amely vonzza a tonernek nevezett por alakú tintát. A toner ezután a papírhoz kötődik egy olvadásnak nevezett folyamat révén.

Statikus elektromosság keletkezik, amikor a fénymásoló egy dokumentumot egy speciális dobra villant. A dob tulajdonképpen úgy működik, mint egy léggömb, amely magához vonzza a dokumentumban lévő toner részecskéit. Ez a dob szelént tartalmaz, egy olyan fémet, amely fény hatására megváltoztatja vezetőképességét. Ez a vezetőképesség-változás teszi lehetővé, hogy a fénymásoló a képeket a dobra továbbítsa.

Légszűrőkben használják

A statikus elektromosság olyan elektromos töltés, amelyet a levegőben lévő bizonyos részecskék hoznak létre. A statikus elektromossággal működő légszűrők rendkívül hatékonyan fogják fel az apró részecskéket, például a poratkákat és a háziállatok szőrét. Az elektrosztatikus légszűrők azonban nem ideálisak a nagyobb részecskék felfogására.

Az elektrosztatikus légszűrők olyan huzalokat tartalmaznak, amelyek feltöltik a levegőben lévő részecskéket, és a gyűjtőlemezekhez vonzzák őket. Ezek a szűrők olcsók és újrafelhasználhatók, de problémát jelentenek a porbevonatok.

Festékszórókban használják

Az elektrosztatika a festékszórók alapelve, egy olyan technika, amely a statikus elektromosságra támaszkodik a festék egyenletes és gyors felviteléhez. A festékcseppek pozitív töltéssel hagyják el a szórófejet, és ezek a cseppek taszítják egymást, köddé szétterülve. Mivel a festék feltöltődik, megtapad a felületen, amellyel érintkezik, így ez a módszer hatékony módja a kis tárgyak festésének. Kevesebb festéket is felhasznál, miközben egyenletes, egyenletes felületet biztosít.

A statikus elektromosságot az elektrosztatikus szűrőkben, a gyárak szennyezéscsökkentő berendezéseiben is használják. Ezek a gépek statikus töltést adnak a részecskéknek, amelyek az ellentétes töltésű elektródákhoz vonzzák azokat, így megakadályozzák a levegőbe jutó veszélyes kibocsátásokat. A statikus elektromosságot a festékszórókban is használják, és számos terméken, többek között autókon is alkalmazzák. Ezzel a módszerrel finom festékköd keletkezik, amely a festendő tárgyhoz tapad.

Ezt használják a színházakban

A statikus elektromosság az elektromos szikrák nagyon fontos forrása, és a műtőkben vezető környezet létrehozására használják. A műtők padlója elektromosan vezető anyagból készül, de nem lehet túlságosan vezető, mivel ez növeli az áramütés kockázatát. A műtőben lévő összes készüléknek és asztalnak szintén vezető kerekekkel és támasztékkal kell rendelkeznie. A személyzetnek antisztatikus gumitalpat és antisztatikus tulajdonságokkal rendelkező anyagokból készült ruházatot kell viselnie. A pamut előnyösebb a műanyag ruházatnál.

Porvizsgálathoz használják

A statikus elektromosság olyan jelenség, amely akkor keletkezik, amikor töltött részecskék érintkeznek egymással. Az azonos töltésű részecskék vonzzák egymást, míg az ellentétes töltésűek taszítják egymást. Ezt a jelenséget a porvizsgálatnál, a fénymásolásnál, az elektrosztatikus csapadékelosztóknál és a légszennyezés ellenőrzésénél használják.

Statikus elektromosság akkor keletkezik, amikor két különböző anyag érintkezik egymással. Számos gyakori feldolgozási művelet hoz létre statikus elektromosságot, beleértve a folyadékok csővezetékeken való áramlását és a porszemcséknek a feldolgozó berendezésekre való becsapódását. Ennek a vizsgálatnak a használata annak megállapítására, hogy egy robbanásveszélyes por vagy por robbanásveszélyes-e, fontos biztonsági óvintézkedés.

Hogyan tervezzük meg a többrétegű PCB Stackupot?

Hogyan tervezzük meg a többrétegű PCB Stackupot?

A többrétegű nyomtatott áramkör tervezésekor a következő tényezőket kell figyelembe vennie. A 3. réteg jeleinek referenciasíkjai általában a 2. és 5. rétegeken helyezkednek el. A 4. rétegen elvezetett jelek ezeket a referenciasíkokat használják. Ha a referenciasíkok a jelzőrétegektől távol eső rétegeken helyezkednek el, akkor széles nyomvonalakat kell használni. Ez a fajta nyomvonalvezetés csak akkor lehetséges, ha a rétegek közös impedanciája 50O vagy annál nagyobb.

Réteghalmaz-kezelő használata

Mielőtt létrehozná a többrétegű NYÁK-összeállítását, először meg kell határoznia, hogy milyen technológiát kíván használni. Ez lehetővé teszi, hogy meghatározza, hány rétegre lesz szüksége, és az egyes rétegek elrendezését. Ezután egy szoftver vagy számítógéppel segített tervek segítségével el kell készítenie egy kapcsolási rajzot. Ez segít az elrendezés tesztelésében és annak biztosításában, hogy az működőképes legyen. A következő lépés az egyes alkatrészek elhelyezésének meghatározása, beleértve a csatlakozások típusait is.

Minél több réteg van a NYÁK-on, annál jobb. Ennek oka, hogy a több réteg növeli az energiaáramlást és csökkenti az elektromágneses interferenciát. A több réteg lehetővé teszi azt is, hogy több elektronikát helyezzen el egy lapon.

Több alaplap használata

A PCB stackup tervezésének első lépése a rétegek számának meghatározása. Ezután el kell dönteni, hogy hol helyezzük el a belső réteget, és hogyan osszuk el a jeleket a rétegek között. A helyes terv követésével minimalizálhatja a kábelezési és gyártási költségeket.

A jelzőrétegnek az alaplapok mellett kell lennie. Ez segít csökkenteni a sugárzást és a földi impedanciát. A teljesítmény- és a tömegsíkokat is össze kell kapcsolni. E cél elérése érdekében a többrétegű NYÁK-felépítés legjobb módja a 8 rétegű rétegfelépítés. A konfiguráció azonban az alkalmazás igényei alapján módosítható.

A többrétegű nyomtatott áramköri lapok kialakításánál kritikus tényező a teljesítmény- és jelrétegek elrendezése. A rétegek sorrendje nagyon fontos, mivel ez befolyásolhatja a lapon lévő hurkok sugárzását. Ezért fontos, hogy a rétegek elrendezése ne legyen tetszőleges sorrendben.

Íj és csavarás

A többrétegű NYÁK stackup tervezésekor fontos figyelembe venni az ívet és a csavarodást, valamint a szimmetrikus rézsúlyokat. Fontos továbbá figyelembe venni a magvastagságot és a prepreget. Ezek a tervezési elemek segíthetnek elkerülni az elhajlást és a csavarodást, amelyek a NYÁK összeszerelés közbeni elmozdulását okozhatják. Ezen túlmenően a szimmetrikus rétegfelépítés alkalmazása kiváló módja e probléma előfordulásának megelőzésére.

A többrétegű NYÁK elrendezése összetett vállalkozás, és gondos megközelítésre van szükség ahhoz, hogy a végső kialakítás biztonságos legyen. A többrétegű NYÁK rendkívül felforrósodhat, és ez hatással lehet a közeli áramkörök teljesítményére. Ezért fontos, hogy olyan anyagot használjunk, amelyet egy adott hőmérsékleti tartományra terveztek. Ezenkívül a különböző vastagságú aszimmetrikus kialakítások hajlamosak a meghajlásra és a csavarodásra. A legjobb megközelítés az, ha a többrétegű NYÁK egymásra épülését a terv funkcionalitása, a gyártási folyamat és a telepítés alapján tervezi meg.

Differenciális impedancia kiszámítása

A többrétegű NYÁK-összeállítások tervezésekor ki kell számítani a nyomtatott áramköri lap minden egyes rétegén lévő sávok differenciális impedanciáját. Ez egy kulcsfontosságú lépés a folyamatban, mert a helytelen számítás pontatlan eredményekhez vezethet. Az IPC-A-600G szabvány a maratási tényezőt a vastagság (t) és a W1 és W2 közötti különbség felének hányadosaként határozza meg. Az áramköri lapok kívánt impedanciájának meghatározása után a következő lépés az egyes rétegek maratási tényezőjének kiszámítása.

Az első lépés a referenciasík meghatározása. Ezt a síkot az alapsíkhoz kell csatlakoztatni. Az alsó rétegnek rendelkeznie kell egy referencia teljesítménysíkkal és egy alapsíkkal. A felső rétegnek tartalmaznia kell egy elsődleges nagysebességű útválasztó réteget.

A jó stackup kezelése

A többrétegű nyomtatott áramköri lapok tervezése egyszerre művészet és tudomány. Ez magában foglalja a rétegek elhelyezését és a rétegek közötti távolságot, valamint a rétegek közötti átvezetések vezetését. Ez magában foglalja a teljesítmény/földsík párok elrendezését is. A rétegrendnek képesnek kell lennie arra, hogy támogassa a gyártó tervezési követelményeit.

Egy jó többrétegű NYÁK tervezőszoftvernek olyan funkciókkal kell rendelkeznie, amelyek segítenek a többrétegű stackup kezelésében. Rendelkeznie kell eszközökkel a lap méretének meghatározásához, a kapcsolási rajzok rögzítéséhez, az alkatrészek elhelyezéséhez, a nyomvonalak elvezetéséhez és az alkatrészadatok kezeléséhez. Támogatnia kell továbbá az anyagtípusok széles skáláját, és testreszabható via opciókat kell tartalmaznia.

Egy jó többrétegű NYÁK-összeállításnak minden jelzőréteg után egy kiegyensúlyozott alaplapot is tartalmaznia kell. A jó többrétegű NYÁK-összeállítással kiváló jelintegritást és EMC-teljesítményt érhet el. Fontos azonban észben tartani, hogy minden további réteg növeli a gyártási költségeket és a tervezési követelményeket. Ha azonban tapasztalt NYÁK-gyártóval dolgozik együtt, ez a kompromisszum megéri.