Kaip inžinieriams išvengti įtekėjimo projektuojant spausdintines plokštes?

Įsiurbimai yra spausdintinių plokščių projektavimo problema, todėl jų reikia vengti. Yra keletas būdų, kaip tai padaryti, įskaitant kietas įžeminimo plokštumas, apsaugines plokštumas, "Shift-left" patikrą ir komponentų apsaugines plokštumas. Ši praktika padės inžinieriams išvengti įtekėjimų ir palengvins spausdintinių plokščių išdėstymą.

Komponentų išlaikymas

"Keepouts" yra puikus būdas kontroliuoti objektų išdėstymą PCB projekte. Juos galima uždengti arba priskirti bet kuriam signalų sluoksniui ir atmesti tam tikrus objektus. Jie ypač naudingi griežčiau kontroliuojant tokius dalykus, kaip poligonų užpylimas ir "Via Stitching".

"Keepouts" - tai plokštės zonos, kuriose maža detalė ar mechaninė forma yra per arti takelio ar pėdsako. Šios zonos turėtų būti pažymėtos schemoje. Apsaugos taškai gali būti naudojami siekiant užkirsti kelią ištisinių linijų, maitinimo plokštumų ar kitų triukšmingų sričių persidengimui.

Nustatyti komponentų išlaikymą lengva, jei suprantate komponentų išdėstymo pagrindus. Ieškokite identifikatorių ant kiekvieno kaiščio ir įsitikinkite, kad jie atitinka komponentą. Taip pat galite patikrinti kaladėlių matmenis ir kaladėlių žingsnius, kad nustatytumėte, ar tai tinkamas komponentas.

PCB projektavimo programinė įranga leidžia nustatyti komponentų išlaikymo zonas. Tai galima padaryti naudojant šablonus arba rankiniu būdu. Paprastai apsauginės zonos braižomos ant plokštės paviršiaus, kad jos nebūtų kliudomos.

Kieta įžeminimo plokštuma

Kietas įžeminimo plokštumas yra svarbi savybė projektuojant spausdintinę plokštę. Įžeminimo plokštumos įtraukimas į plokštę yra palyginti paprastas ir nebrangus procesas, kuris gali gerokai patobulinti jūsų spausdintinių plokščių dizainą. Šis svarbus grandyno elementas naudojamas kaip tvirtas pagrindas visoms medžiagoms, kurios bus montuojamos ant plokštės. Be įžeminimo plokštumos jūsų plokštė gali susidurti su elektriniais triukšmais ir problemomis.

Dar vienas įžeminimo plokštumos privalumas - ji gali padėti išvengti elektromagnetinių trikdžių (EMI) skverbimosi į jūsų konstrukciją. Šiuos elektromagnetinius trikdžius gali sukelti jūsų prietaisas arba šalia esanti elektronika. Pasirinkę įžeminimo plokštumą, esančią netoli signalinio sluoksnio, galite sumažinti EMI galutiniame projekte.

Tvirtos įžeminimo plokštumos ypač svarbios daugiasluoksnėms spausdintinėms plokštėms. Dėl sudėtingos spausdintinių plokščių konstrukcijos įžeminimo plokštuma turi būti tinkamai suprojektuota, kad būtų išvengta klaidų ir užtikrintas patikimas kelių sluoksnių sujungimas. Be to, įžeminimo plokštuma turi būti pakankamai didelė, kad joje tilptų komponentai, kurie bus naudojami.

Patikrinimas Shift kairėn

Tikrinimas su poslinkiu į kairę projektuojant spausdintines plokštes - tai veiksmingas projektavimo procesas, kurio metu nereikia atlikti išsamios visos plokštės patikros ir projektuotojai gali sutelkti dėmesį į svarbiausius antrosios eilės klausimus. Skirtingai nuo tradicinės projektavimo eigos, kai PCB specialistas yra kraštutinė priemonė, "shift-left" patikrą gali atlikti projekto autoriai. Tokiu būdu projektuotojai gali tobulinti dizainą dar prieš specialistams pamatant plokštes.

Tikrinimas "Shift-left" gali padėti projektuotojams nustatyti galimas problemas, dėl kurių gali tekti atlikti brangiai kainuojančias pataisas. Pavyzdžiui, patikrinimo metu galima aptikti netinkamą diodų orientaciją, trūkstamus ištraukimo rezistorius ir kondensatorių įtampos sumažėjimą. Šių problemų gali nepavykti aptikti iki fizinio testavimo, dėl kurio dažnai tenka iš naujo sukti ir keisti įrankius. Naudojant automatinę patikrą maketavimo etape galima gerokai padidinti sėkmingo pirmojo perdavimo tikimybę.

PCB dažnai būna subtilių klaidų, kurių ekspertai gali nepastebėti atlikdami rankinį tarpusavio vertinimą. Šiuolaikiniai automatinės patikros metodai gali aptikti šias klaidas schemų lygmenyje. Tai reiškia, kad projektavimo inžinieriai gali sutelkti dėmesį į aukštesnio lygio problemas ir sumažinti brangiai kainuojančias pataisas ir perprojektavimą. Dėl to šios priemonės turi didelių privalumų ir projektavimo inžinieriams, ir inžinerinių projektų vadovams.

Standartinė praktika

Yra tam tikri pagrindiniai PCB projektavimo principai, kurių turėtų laikytis kiekvienas projektuotojas. Pavyzdžiui, labai svarbu komponentus išdėstyti pakankamai toli vienas nuo kito, kad būtų užtikrintas signalų ir maitinimo vientisumas, bet pakankamai arti, kad būtų galima užtikrinti tinkamus maršrutizavimo kanalus. Be to, tam tikriems maršrutizavimo būdams, pavyzdžiui, impedanso kontroliuojamoms trasoms, diferencinėms poroms ir jautriems signalams, taikomi specialūs atstumo reikalavimai. Dėliojant komponentus taip pat svarbu atsižvelgti į gamybai skirto dizaino (DFM) reikalavimus.

Projektuojant spausdintinę plokštę svarbu atsižvelgti į gamybos sąnaudas. Naudojant įkastus arba aklus laidus, gali padidėti gamybos sąnaudos. Todėl spausdintinių plokščių projektuotojai turėtų iš anksto suplanuoti savo projektus ir pralaidų naudojimą. Be to, jie turėtų atsižvelgti į komponentų dydį, kad gamybos sąnaudos būtų kuo mažesnės.

Kitas svarbus PCB kūrimo elementas yra projekto peržiūra. Tarpusavio peržiūros padeda dizaineriams išvengti dažniausiai pasitaikančių projektavimo klaidų. Periodiškai atliekamos peržiūros užtikrina, kad PCB išdėstymas, grandinės ir funkcijos būtų tikslios. Tarpusavio peržiūrose taip pat nustatomos klaidos, kurių projektuotojas galėjo nepastebėti.