Hogyan lehet megérteni néhány fontos lépést a PCB Boards tervezése során?

Ha egy nyomtatott áramköri lap tervezése érdekli, számos fontos lépést kell ismernie. Ezek a lépések közé tartozik az ötletelés, a meghatározás, a validálás és az alkatrészek elhelyezése. Ezeknek a lépéseknek a megértése segít Önnek a lehető legjobb tervezést elkészíteni.

Ötletelés

A hatékony nyomtatott áramköri lap tervezésének megalkotása az eszköz céljának meghatározásával kezdődik. Lényeges, hogy a lap méreteit és magassági korlátait összhangba hozzuk a tervezett alkatrészekkel. További szempontok közé tartozik az alkatrészek ESR-je magas frekvenciákon és a hőmérsékleti stabilitás. Ezenkívül meg kell választani a megfelelő nyomvonalszélességet és -távolságot. Ennek az általános szabálynak a be nem tartása költségrobbanáshoz vezethet.

A NYÁK tervezési folyamat az ötleteléssel, a meghatározással és a validálással kezdődik. Ez a lépés kritikus fontosságú, és a prototípus megtervezése vagy a tervezés végrehajtása előtt történik. Kiemeli a tervező kreativitását, és biztosítja, hogy az összes hardverkomponens összhangban és kongruens legyen. Lehetővé teszi továbbá a különböző csapattagok közötti kölcsönös együttműködést, ami szinergiát eredményez.

Meghatározás

A nyomtatott áramköri lapok tervezése összetett folyamat. Magában foglalja a megfelelő anyagok kiválasztását a NYÁK-alaphoz, a tervezési szabály kiválasztását és a végső méretek kiválasztását. A NYÁK-ot tesztelni is kell, hogy a tervezett működési körülmények között megfelelően működjön. Ha a tervezés nem megfelelően történik, a projekt kudarccal végződhet.

A nyomtatott áramköri lap tervezésének első lépése a tervrajzok elkészítése. Ez számítógépes szoftver segítségével történik. A tervrajzok a tervezés modelljeként szolgálnak. A tervező egy nyomvonalszélesség-kalkulátort is használhat a belső és külső rétegek meghatározásához. A vezető réznyomokat és áramköröket fekete tintával jelölik. A nyomvonalakat a nyomtatott áramköri tervben rétegeknek nevezik. Kétféle réteg létezik, a külső és a belső.

Érvényesítés

A NYÁK-lapok validálási folyamatokon mennek keresztül, hogy biztosítsák a helyes tervezésüket. Ezeket a teszteket a lap struktúráinak vizsgálatával végzik. Ezek a struktúrák magukban foglalják a szondákat és a csatlakozókat, valamint a Beatty szabvány szerinti anyagparamétereket. Ezeket a teszteket azért végzik, hogy kiküszöböljék az esetleges tervezési hibákat, például a visszaverődéseket.

A NYÁK-lapokat ezután előkészítik a gyártáshoz. A folyamat a használt CAD-eszköztől és a gyártóüzemtől függ. Általában Gerber-fájlok generálását jelenti, amelyek az egyes rétegek rajzai. Számos Gerber-megjelenítő és -ellenőrző eszköz áll rendelkezésre, amelyek közül néhány a CAD-eszközökbe van beépítve, míg mások önálló alkalmazások. Ilyen például a ViewMate, amely ingyenesen letölthető és használható.

A validálási folyamat magában foglalja az eszköz tesztelését is. A tervezést egy prototípussal tesztelik, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy az megfelel az elvárt válasznak. Ezenkívül magában foglalja az áramkör elemzését annak megállapítására, hogy a tervezet stabil-e. E teszt eredménye határozza meg, hogy szükség van-e változtatásokra. Néhány módosítást kell végrehajtani a tervezés javítása és annak biztosítása érdekében, hogy az megfeleljen a megrendelő előírásainak.

Alkatrészek elhelyezése

Az alkatrészek elhelyezése a NYÁK lapokon többféleképpen történhet. Elhelyezheti őket egy másik alkatrész fölé vagy alá, vagy használhatja e módszerek kombinációját. Az elhelyezéseket rendezetté teheti az alkatrészek igazításával, ha az Align Top vagy Align Bottom (Felső igazítás) vagy az Align Bottom (Alsó igazítás) lehetőséget választja. Az alkatrészek egyenletes elosztása a lapon az alkatrészek kijelölésével és a jobb gombbal történő kattintással is lehetséges. Az alkatrészeket a NYÁK felső vagy alsó oldalára is áthelyezheti az L billentyű lenyomásával.

A nyomtatott áramköri lapok tervezésekor az alkatrészek elhelyezése döntő fontosságú. Ideális esetben az alkatrészeket a lap felső oldalán helyezzük el. Ha azonban az alkatrésznek alacsony a hőleadása, akkor az alsó oldalra is elhelyezhető. Ajánlott továbbá a hasonló alkatrészeket csoportosítani, és egyenletes sorban elhelyezni. Ezenkívül a leválasztó kondenzátorokat is érdemes az aktív alkatrészek közvetlen közelébe helyezni. Ezenkívül a csatlakozókat a tervezési követelményeknek megfelelően kell elhelyezni.

Dielektromos átütési feszültség

Akár saját nyomtatott áramkört tervez, akár gyártótól szerez be nyomtatott áramkört, több lépést is érdemes ismernie. Néhány ilyen lépés a következő: a NYÁK elektromos alkatrészeinek és elrendezésének tesztelése a funkcionalitás szempontjából. Ez úgy történik, hogy az IPC-9252 szabványoknak megfelelő tesztek sorozatán futtatjuk le. A két leggyakoribb teszt az izolációs és az áramkör folytonossági teszt. Ezek a tesztek azt vizsgálják, hogy vannak-e a lapon megszakítások vagy rövidzárlatok.

A tervezési folyamat befejezése után fontos figyelembe venni az alkatrészek hőtágulását és hőellenállását. Ez a két terület azért fontos, mert a lap alkatrészeinek hőtágulása megnő, ha melegebb lesz. A kártya alkatrészeinek Tg értékének elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy az alkatrészek ne sérüljenek vagy deformálódjanak. Ha a Tg túl alacsony, az az alkatrészek idő előtti meghibásodását okozhatja.