4 aranyszabály a PCB tervezéshez

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

4 aranyszabály a PCB tervezéshez

A nyomtatott áramkör tervezésekor számos aranyszabály van, amelyet be kell tartania. Ezek közé tartozik a tervezési szabályellenőrzés (DRC), amilyen gyakran csak lehet, az alkatrészek csoportosítása, a nyomvonalak elválasztása és a hőelvonási minta. Ezek mindegyike gördülékenyebbé teszi a tervezési folyamatot és csökkenti a költségeket. Ráadásul ezek a szabályok segítenek időt és pénzt megtakarítani azáltal, hogy megkönnyítik a készletezési döntéseket.

Tervezési szabályellenőrzés (DRC), amilyen gyakran csak elviselhető

A tervezési szabályok ellenőrzése (DRC) fontos folyamat, amely segít a mérnököknek elkerülni a költséges tervezési hibákat. Segít nekik azonosítani a hibákat, mielőtt azok a NYÁK-tervekbe beépülnének. A tervezési szabályok ellenőrzése hatékony módja annak ellenőrzésére, hogy a terv megfelel-e a specifikációknak, és hogy nem okoz-e problémákat a végső összeszerelés során.

A NYÁK-tervezők DRC-t futtathatnak a kapcsolási rajzokon és az elrendezési terveken a hibák azonosítása és javítása érdekében. Ezek az eszközök átfogó jelentést generálnak, amely részletesen tartalmazza a szabálytalanságokat. Ezek a jelentések olyan részleteket tartalmaznak, mint a megsértett szabályok és az érintett konkrét alkatrészek referenciakijelölés szerint. Ezek az eszközök manuálisan is használhatók. Ne feledje azonban, hogy ezek nem helyettesítik a DRC-t.

Bár a DRC a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél időigényes, később sok fejfájástól kímélheti meg Önt. Még ha a NYÁK-tervezése egyszerű is, a gyakori ellenőrzéssel órák fárasztó munkáját spórolhatja meg. Ez egy jó szokás, amit érdemes elsajátítani, különösen, ha összetett NYÁK-on dolgozik.

Alkatrészek csoportosítása

Az alkatrészek csoportosítása a NYÁK tervezés fontos része. A hasonló funkciójú alkatrészeket együtt kell elhelyezni. Például a teljesítménykezelő IC-ket az LDO-kkal és más hasonló eszközökkel kell csoportosítani. Ezenkívül a teljesítménykezelő IC-ket és más, nagy áramerősségű eszközöket el kell különíteni az analóg és digitális alkatrészektől. A magas kapcsolási frekvenciájú és nagy elektromágneses zajjal rendelkező alkatrészeket is tartsa elkülönítve más alkatrészektől. Az alkatrészek funkció szerinti csoportosításával jobban ellenőrizheti a visszatérési útvonalat, és elkerülheti bizonyos alkatrészek túlmelegedését is.

Az alkatrészek csoportosítása a nyomtatott áramköri tervben alapvető fontosságú a digitális és analóg jelek közti keresztbeszólások és interferenciák elkerülése érdekében. Az áthallás olyan probléma, amely veszélyeztetheti a jel integritását. E probléma megelőzésére a legegyszerűbb megoldás a nem homogén alkatrészek különálló területekbe való csoportosítása. Így az analóg és digitális tömegek nem fogják összezavarni egymást.

Az alkatrészek elhelyezése azért fontos, mert befolyásolja a teljes folyamatot és a termék általános kialakítását. A helytelen elhelyezés rossz funkcionalitást, gyárthatóságot és karbantartást eredményezhet. Egyes jelek is elronthatók, ha helytelenül vannak elhelyezve. Az alkatrészek helyes elhelyezése javíthatja a tervezési folyamatot, és sok időt takaríthat meg.

Nyomok szétválasztása

A nyomtatott áramköri lap tervezésének folyamata magában foglalja a nyomvonalak szétválasztását. A nyomvonalak pontos szélessége és száma a továbbítandó jel jellegétől függ. A vékony nyomvonalakat általában az alacsony áramú TTL jeleknél használják, amelyeknek nincs szükségük zajvédelemre vagy nagy áramfelvevőképességre. Ezek a leggyakoribb nyomvonaltípusok az áramköri lapon. Egyes NYÁK-kialakításoknál azonban vastagabb nyomvonalakra van szükség a nagy teljesítményű jelek és más, a tápellátással kapcsolatos funkciók továbbításához.

A nyomvonalgeometria nagy jelentőséggel bír a megfelelő áramköri működés szempontjából. Mivel a nyomvonalak az elektromos jelek továbbítására szolgálnak, megfelelő szélességűnek kell lenniük a túlmelegedés megelőzése és a nyomtatott áramköri lap területének minimalizálása érdekében. Az interneten számos kalkulátoreszköz áll rendelkezésre, amelyek segítenek a nyomvonal megfelelő szélességének kiszámításában.

A NYÁK tervezésénél elengedhetetlen az analóg jelek és a digitális jelek elkülönítése. Ezek a jelek zavarhatják egymást, és fontos, hogy elkülönítve tartsuk őket, hogy megakadályozzuk a keresztbeszólásokat.

Hőelvonási minta

A hőelvezető minta segít az áramköri lapok hőelvezetésében nagy területen. Ez hasznos az átmenő lyukú eszközök forrasztásakor. Fontos, hogy az áramköri lapot úgy tervezzék meg, hogy a forrasztási folyamat során a lehető legkisebb legyen a hőfelhalmozódás kockázata.

A hőelvezető mintákat minden olyan helyen alkalmazni kell, ahol az alkatrészlemez találkozik egy átjáróval vagy egy alaplapi síkkal. Ezek további támasztékot nyújtanak az alkatrésznek, és segítenek csökkenteni a hőterhelést. A termikus reliefeket a tervezési fázisban rendszeresen ellenőrizni kell. Korán észlelve a problémák minimalizálhatók vagy teljesen elkerülhetők.

Azt is fontos megjegyezni, hogy a hőelvezető nyílások méretének meg kell egyeznie a tápnyomvonal szélességével. A túl kicsi hőelvezetés túlzott hőt és kiégett csatlakozást eredményezhet. A jobb hőelvezető kialakítás az, amely elegendő fémet és kevesebb küllőt tartalmaz.

5 tipp az egyedi nyomtatott áramköri lapok létrehozásához

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

5 tipp az egyedi nyomtatott áramköri lapok létrehozásához

Ha egyedi nyomtatott áramköri lapot szeretne készíteni, négy kulcsfontosságú tippet kell követnie. Ezek közé tartozik a megfelelő áramköri tervezőszoftver és alkatrészek kiválasztása a tervezési folyamat korai szakaszában. A megfelelő anyagok kiválasztása egy másik fontos lépés. Végül győződjön meg arról, hogy az alkatrészek fizikailag és elektromosan közel vannak egymáshoz a kapcsolási rajzban.

A megfelelő áramköri tervező szoftver kiválasztása

Számos különböző szoftveres megoldás közül lehet választani. A projektjéhez megfelelő szoftver kiválasztása megkönnyítheti a nyomtatott áramköri lapok tervezését. Egyes lehetőségek fejlettebb funkciókat biztosítanak, mint mások. Az OrCAD PCB Designer például tartalmaz könyvtárakat a jelintegritáshoz, a kapcsolási rajzok rögzítéséhez, az automatikus útválasztáshoz és a korlátok kezeléséhez. Emellett támogatja az elektronikai megoldások széles választékát, az angol nyelvet és a Windows operációs rendszereket.

Az áramköri lap tervezőszoftver minden elektronikus termék tervezésének elengedhetetlen része. Segít a mérnököknek az elektronikus áramkörök megjelenítésében és elemzésében. Segít nekik abban is, hogy megosszák terveiket a gépészmérnökökkel. Egy jó NYÁK-tervezési szoftver széleskörű alkatrészkönyvtárral rendelkezik, amelyből választhat. Az előre definiált alkatrészek könyvtárával nem kell minden alkalommal újra feltalálni a kereket, amikor új alkatrészt hoz létre.

Bár sok EDA-eszköz létezik, a legjobbak nem ingyenesek. Ezek prémium kategóriás eszközök, robusztus funkciókkal. Nehéz lehet kiválasztani az Ön igényeinek megfelelőt. A legfontosabb dolog, amit figyelembe kell vennie, az a választott szoftver közösségi támogatása. A megfelelő szoftver kiválasztása az egyedi nyomtatott áramköri lapokhoz megkönnyítheti a tervezés elkészítését.

Az alkatrészek kiválasztása a tervezési folyamat korai szakaszában

Egyedi nyomtatott áramköri lapok készítése során alapvető fontosságú az alkatrészek kiválasztása a tervezési folyamat korai szakaszában. Az alkatrészek korai kiválasztása segít elkerülni a nyomtatott áramköri lapok elrendezésével és gyártásával kapcsolatos problémákat. A tervezési folyamat több lépést tartalmaz annak biztosítására, hogy a lap megfeleljen az Ön igényeinek. Az első lépés a nyomtatott áramköri lap terjedelmének meghatározása. Ez az a folyamat, amelynek során meghatározza az összes alkatrészt és azok helyét a lapon.

Az egyedi áramköri lap mérete határozza meg a legmegfelelőbb alkatrészeket. A megfelelő méret kiválasztása az áramkör végső funkcionalitásától függ. Például előfordulhat, hogy egy bizonyos méretű áramköri lapot szeretne választani annak érdekében, hogy az egész eszköz elférjen. Az is előfordulhat, hogy a nagyobb áramkörök nem férnek el egyetlen rézrétegen, ezért lehet, hogy két rézréteget kell választania. Ilyen esetben a nyomvonalakat a NYÁK mindkét oldalán el kell vezetni.

Az alkatrészek korai kiválasztása kritikus fontosságú a NYÁK teljesítménye és hosszú élettartama szempontjából. Az alkatrészek elhelyezése befolyásolhatja a hőeloszlást, a súlyt és a teljesítményt. Bár az egyedi nyomtatott áramkörök tervezésekor be kell tartania az iparági legjobb gyakorlatokat, jó ötlet, ha a tervezési folyamatba némi személyes stílust is belecsempész. Azzal, hogy személyes ötleteit, stílusát és kreativitását beépíti a tervezési folyamatba, képes lesz arra, hogy egyedi nyomtatott áramköri lapjait kiemelje a versenytársak közül.

Tervezési szabály ellenőrzésének elvégzése

A tervezési szabályellenőrzés (DRC) fontos folyamat az egyedi nyomtatott áramköri lapokat készítő mérnökök számára. Ez lehetővé teszi számukra a lehetséges hibák azonosítását és kijavítását a gyártás megkezdése előtt. A tervezési szabályellenőrzéseket gyakran kell elvégezni annak biztosítása érdekében, hogy a laptervezés megfeleljen minden gyártási paraméternek. A DDR-szabályok például ellenőrzik, hogy a NYÁK tartalmaz-e olyan nyomvonalakat, amelyeknek differenciális impedanciával rendelkeznek, és amelyeknek szimmetrikusnak kell lenniük.

A tervezési szabályok ellenőrzésével a mérnökök megállapíthatják, hogy a lap megfelel-e a megrendelő követelményeinek. A tervezési szabályellenőrzés segíthet az egyedi lap gyárthatóságának javításában is. A modern NYÁK-tervezés során több ezer alkatrészt és csatlakozást kell kezelni. Egyes lapok több rétegűek lehetnek, ezért a tervezési szabályellenőrzés elengedhetetlen az elfogadható gyártási hozam biztosításához.

A DRC együtt végzi a tervezést és az elrendezést, lehetővé téve a kettő szoros együttműködését. Ezáltal a tervezők biztosíthatják, hogy a NYÁK megfeleljen az előírt tervezési szabályoknak, és elkerülhetik a váratlan SI, EMI vagy biztonsági szabálytalanságokat. A teszteket is módosíthatják a tervezési követelményekhez igazodva, és minimalizálhatják a költséges laphibákat. Ezek a fejlesztések növelhetik a termék piacra kerülésének idejét és maximalizálhatják a nyereségességet.

Anyagok kiválasztása

Az egyedi nyomtatott áramköri lapok anyagának kiválasztásakor több tényezőt is figyelembe kell vennie, beleértve a környezetet és az alkalmazást, ahol a nyomtatott áramkört használni fogják. Figyelembe kell vennie az iparágspecifikus szabványokat és a szabályozási követelményeket is. Előfordulhat például, hogy meg kell felelnie a tűz- és hővédelemmel kapcsolatos szigorú követelményeknek. A megfelelő tulajdonságokkal rendelkező anyagok kiválasztásával elérhető áron érheti el a kívánt teljesítményt.

A nyomtatott áramköri lapokhoz használt anyag döntő fontosságú a késztermék általános teljesítménye szempontjából. A különböző NYÁK-anyagok különböző elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek meghatározzák alkalmasságukat az adott alkalmazáshoz. Ha például nagyfrekvenciás átvitelre tervez áramköri lapot, akkor alacsony hőtágulási (CTE) értékekkel rendelkező anyagot kell választania.

Az egyedi nyomtatott áramköri lapok anyagának kiválasztásához az első lépés az, hogy megértsük, hogyan készül az áramköri lap. A nyomtatott áramkör két összetevőből, egy hordozóból és egy laminátumból áll. A szubsztrát adja az áramköri lap szerkezetét és alapját, amely magában foglalja a rézfóliát és más felületi anyagokat. Egyes lapok maganyagot is tartalmaznak.

Mit csinálnak az áramköri lapok?

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Mit csinálnak az áramköri lapok?

Az áramköri lapot számos alkatrész és rész alkotja. Ez a cikk a nyomtatott áramköri lapok összetevőit és funkcióit tárgyalja. Kitér az áramköri lapok elrendezésére is. Ha már alapvetően ismeri ezeket az alkatrészeket és részeket, jobban megértheti az áramköri lapok működését. Ha bármilyen kérdése van, forduljon hozzánk bizalommal! Barátságos munkatársaink mindig szívesen válaszolnak kérdéseire! Reméljük, hogy ez a cikk hasznos lesz az Ön számára!

Nyomtatott áramköri lapok

A nyomtatott áramköri lapok alkotják a legtöbb elektronikus eszköz gerincét, a mobiltelefonoktól a számítógépekig. Ezek az áramköri lapok fémrétegekből készülnek, amelyek között vezető utak húzódnak. Általában külön-külön maratott és egymásra rétegelt rétegekből készülnek, hogy egy mintázatot hozzanak létre. A nyomtatott áramköri lapok nyomvonalakat is tartalmaznak, amelyeken keresztül a jelek áthaladnak a lapon, és információt továbbítanak a különböző alkatrészek között.

Ezeket a rétegeket plottereknek nevezett speciális berendezésekkel hozzák létre. Ez a gép fotófilmeket készít a nyomtatott áramköri lapról, és pontos részletesség és kiváló minőségű nyomtatás érhető el vele. A plotter olyan tintát nyomtat, amely a NYÁK különböző rétegeire hasonlít. A hordozó általában üvegszálból vagy epoxigyantából készül. Ezután a panel egyik vagy mindkét oldalára rezet ragasztanak. Miután ez megtörtént, a panelre kerül a fényérzékeny fólia.

Funkciók

Az áramköri lap különböző alkatrészekből áll, amelyek együttesen egy adott funkciót látnak el. A fő alkatrészek a kondenzátorok, ellenállások és tranzisztorok. Ezek az alkatrészek lehetővé teszik az elektromos áram áramlását egy magasabb feszültségről egy alacsonyabb feszültségre, biztosítva, hogy egy készülék megfelelő mennyiségű energiát kapjon.

Alkatrészek

Az áramköri lap egyik legfontosabb alkatrésze a transzformátor. A feszültség megváltoztatásával átalakítja az elektromos energiát, lehetővé téve az áramkör működését. Ezek az eszközök számos különböző konfigurációval rendelkezhetnek, és a szakértő áramköri tervezők gyakran figyelembe veszik a feszültség átalakításának folyamatát az áramkör tervezésekor. A transzformátor jellemzően egy fémmagból áll, amelyet egy sor tekercs vesz körül. Az egyik ilyen tekercset szekunder tekercsnek, míg a másikat primer tekercsnek nevezik.

Egyéb NYÁK-alkatrészek közé tartoznak a kapcsolók és a relék. Ezek az eszközök a teljesítmény szabályozására és be- és kikapcsolására szolgálnak. A félvezető kapcsolók egyik típusa a szilíciumvezérlésű egyenirányító (SCR), amely kis bemenettel nagy teljesítményt képes szabályozni. Passzív eszközök, például kondenzátorok és ellenállások szintén megtalálhatók a NYÁK-on.

Elrendezés

Az áramköri lapok elrendezése a NYÁK-tervezés fontos része. Ez egy összetett folyamat, amely magában foglalja a különböző alkatrészek és lyukak elhelyezésének meghatározását a lapon. Sokféle áramköri lap létezik, beleértve az ipari és a fogyasztói elektronikai áramköröket is. Bár ezek a típusú áramköri lapok többnyire hasonlóak, a NYÁK elrendezés tervezőjének figyelembe kell vennie az egyes technológiák sajátos követelményeit és azt a környezetet, amelyben a lapokat használni fogják.

Elektromágneses kompatibilitás

Az elektromágneses összeférhetőség (EMC) fontos fogalom az elektronikus áramkörök tervezésekor. Az elektromágneses zaj problémájával foglalkozik, amely zavarhatja az áramkörben lévő jeleket. Az EMC-t már a tervezés korai szakaszában figyelembe kell venni, mivel jelentős hatással lehet a késztermékre. A megfelelő NYÁK-tervezéssel elkerülhetők az EMC-problémák, és biztosítható a rendszer működőképessége.

Az áramköri lapoknak meg kell felelniük az EMC szabványoknak és irányelveknek, hogy az elektromágneses interferencia ne befolyásolja a működésüket. A leggyakoribb EMC-problémák a nem megfelelően tervezett áramkörökből erednek. Ezek azt eredményezhetik, hogy az inkompatibilis jelek interferálnak egymással, és az áramköri lap meghibásodását okozhatják. Ez elkerülhető az EMC tervezési elvek betartásával, amelyeket az áramköri tervben kell felvázolni.

Tartósság

A nyomtatott áramkörök tartóssága fontos szempont az elektronikai tervezés során, különösen akkor, ha a nyomtatott áramkörök zord környezetnek lesznek kitéve. Az ipari NYÁK-oknak például robusztusnak és tartósnak kell lenniük. Szükség lehet arra is, hogy ellenálljanak a magas hőmérsékletnek. Az ipari NYÁK-ok speciális összeszerelési eljárásokat is igényelhetnek, például az átmenő lyukak technológiáját. Az ipari NYÁK-okat gyakran használják olyan berendezések, például elektromos fúrók és présgépek meghajtására. Más felhasználási területek közé tartoznak az egyenáramú-váltó áramváltók és a napenergia kapcsolt energiatermelő berendezések.

A NYÁK tartóssága passzív alkatrészek és eszközök beépítésével javítható. Az impulzusállóság az egyik legfontosabb paraméter, amelyet a passzív és aktív eszközök kiválasztásakor figyelembe kell venni. Segít meghatározni a maximális teljesítményleadást és az impulzushullámzás után fellépő ellenállásváltozást. Ez segíthet az impulzusáramkörök hasznosságának meghatározásában is. Az áramköri lapok tartósságának javítása érdekében a vékonyréteg-ellenállások a NYÁK felületén vagy a NYÁK-ba ágyazva gyárthatók. Egy példa erre egy FR-4 laminátumra helyezett nikkel-foszfor ötvözet. Ennek lapellenállása 25 O/négyzetméter.

Biztonság

Az áramköri lapok minden elektronikus eszköz fontos alkotóelemei. Egy hibásan működő áramköri lap miatt a készülék nem működik megfelelően, vagy akár teljesen meghibásodhat. A fogyasztói piac növekvő igényei miatt a mérnökök kisebb, hatékonyabb és rugalmasabb áramköri lapok tervezésén dolgoznak. Emellett szigorú piacra kerülési határidőket is be kell tartaniuk. Ez hibákhoz vezethet a tervezés során, ami árthat a termék hírnevének.

Létfontosságú, hogy a munkahely biztonságos legyen, és a munkavállalók megfelelő képzésben részesüljenek. A PCB-knek való kitettség súlyos egészségügyi következményekkel járhat, beleértve a szem- és bőrirritációt és a légúti irritációt. A munkavállalóknak védőruházatot kell viselniük, beleértve a légzőkészüléket és a kesztyűt. A veszélyes vegyi anyagokat is megfelelően kell tárolniuk és ártalmatlanítaniuk az EPA iránymutatásainak megfelelően.