Cara Memahami Beberapa Langkah Penting dalam Desain Papan PCB

Jika Anda tertarik untuk mendesain papan PCB, ada beberapa langkah penting yang harus Anda ketahui. Langkah-langkah ini meliputi Ide, Definisi, Validasi, dan Penempatan komponen. Memahami langkah-langkah ini akan membantu Anda membuat desain terbaik.

Ide

Menciptakan desain papan PCB yang efektif dimulai dengan menentukan tujuan perangkat. Sangatlah penting untuk mencocokkan dimensi papan dan batasan ketinggian dengan komponen yang dimaksudkan. Pertimbangan lain termasuk ESR komponen pada frekuensi tinggi dan stabilitas suhu. Selain itu, perlu untuk memilih lebar dan jarak jejak yang tepat. Kegagalan untuk mematuhi aturan umum ini dapat menyebabkan ledakan biaya.

Proses desain PCB dimulai dengan ide, definisi, dan validasi. Langkah ini sangat penting dan dilakukan sebelum mendesain prototipe atau mengeksekusi desain. Ini menyoroti kreativitas perancang dan memastikan bahwa semua komponen perangkat keras selaras dan sesuai. Hal ini juga memungkinkan kolaborasi silang di antara berbagai anggota tim, sehingga menghasilkan sinergi.

Definisi

Desain PCB adalah proses yang kompleks. Proses ini mencakup pemilihan bahan yang tepat untuk dasar PCB, pemilihan aturan desain, dan pemilihan dimensi akhir. PCB juga harus diuji untuk memastikan bahwa PCB akan berfungsi dengan baik dalam kondisi operasi yang diinginkan. Jika desain tidak dilakukan dengan benar, proyek bisa berakhir dengan kegagalan.

Langkah pertama dalam desain PCB adalah membuat satu set cetak biru. Ini dilakukan melalui perangkat lunak komputer. Cetak biru berfungsi sebagai model untuk desain. Perancang juga dapat menggunakan kalkulator lebar jejak untuk menentukan lapisan dalam dan luar. Jejak dan sirkuit tembaga konduktif ditandai dengan tinta hitam. Jejak tersebut dikenal sebagai lapisan dalam desain PCB. Ada dua jenis lapisan, yaitu lapisan luar dan dalam.

Validasi

Papan PCB melalui proses validasi untuk memastikan bahwa papan tersebut dirancang dengan benar. Pengujian ini dilakukan dengan memeriksa struktur papan. Struktur ini termasuk probe dan konektor, serta standar Beatty untuk parameter material. Pengujian ini dilakukan untuk menghilangkan kesalahan desain, seperti pantulan.

Papan PCB kemudian dipersiapkan untuk diproduksi. Prosesnya tergantung pada alat CAD yang digunakan dan fasilitas manufaktur. Biasanya melibatkan pembuatan file Gerber, yang merupakan gambar dari setiap lapisan. Ada beberapa penampil Gerber dan alat verifikasi yang tersedia, beberapa di antaranya dibangun ke dalam alat CAD, sementara yang lain adalah aplikasi mandiri. Salah satu contohnya adalah ViewMate, yang dapat diunduh dan digunakan secara gratis.

Proses validasi juga melibatkan pengujian perangkat. Desain diuji dengan prototipe untuk memastikan bahwa desain tersebut memenuhi respons yang diharapkan. Selain itu, ini mencakup analisis sirkuit untuk menentukan apakah desainnya stabil. Hasil pengujian ini menentukan apakah ada perubahan yang diperlukan. Beberapa modifikasi harus dilakukan untuk meningkatkan desain dan memastikan bahwa desain tersebut memenuhi spesifikasi pelanggan.

Penempatan komponen

Penempatan komponen pada papan PCB dapat dilakukan dengan berbagai cara. Anda dapat menempatkannya di atas atau di bawah komponen lain, atau Anda dapat menggunakan kombinasi dari metode ini. Penempatan dapat dibuat rapi dengan menyelaraskan komponen dengan memilih Align Top atau Align Bottom. Anda juga dapat mendistribusikan komponen secara merata pada papan dengan memilih komponen dan mengklik kanan komponen tersebut. Anda juga dapat memindahkan komponen ke sisi atas atau bawah PCB dengan menekan L.

Ketika mendesain PCB, penempatan komponen sangat penting. Idealnya, komponen ditempatkan pada sisi atas papan. Namun, jika komponen memiliki pembuangan panas yang rendah, maka komponen tersebut dapat ditempatkan di sisi bawah. Juga disarankan untuk mengelompokkan komponen yang serupa dan menempatkannya dalam barisan yang rata. Selain itu, Anda juga harus menempatkan kapasitor pemisah di dekat komponen aktif. Selain itu, Anda harus menempatkan konektor sesuai dengan persyaratan desain.

Tegangan tembus dielektrik

Baik Anda mendesain PCB Anda sendiri atau membeli PCB dari produsen, ada beberapa langkah yang harus Anda ketahui. Beberapa langkah ini meliputi: menguji komponen listrik dan tata letak PCB untuk fungsionalitasnya. Hal ini dilakukan dengan menjalankannya melalui serangkaian pengujian sesuai dengan standar IPC-9252. Dua pengujian yang paling umum adalah pengujian isolasi dan kontinuitas sirkuit. Pengujian ini memeriksa apakah ada pemutusan atau korsleting pada papan.

Setelah proses desain selesai, penting untuk mempertimbangkan ekspansi termal dan ketahanan termal komponen. Kedua area ini penting karena ekspansi termal komponen papan meningkat ketika semakin panas. Tg komponen papan harus cukup tinggi untuk mencegah komponen rusak atau berubah bentuk. Jika Tg terlalu rendah, hal ini dapat menyebabkan komponen rusak sebelum waktunya.