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.