Hoe kunnen ingenieurs instroom vermijden tijdens het PCB-ontwerp?

Inflows zijn een probleem bij het ontwerpen van pcb's en moeten vermeden worden. Er zijn verschillende manieren om dit te doen, waaronder solide grondvlakken, keepouts, shift-links verificatie en component keepouts. Deze manieren helpen ingenieurs om instromen te vermijden en maken een PCB-layout gemakkelijker te produceren.

Onderdelen die niet mogen worden gebruikt

Keepouts zijn een geweldige manier om de plaatsing van objecten op een PCB-ontwerp te regelen. Ze kunnen worden overlapt of toegewezen aan elke signaallaag en ze kunnen specifieke objecten weigeren. Ze zijn vooral nuttig voor een betere controle van zaken zoals Polygon Pours en Via Stitching.

Keepouts zijn zones op de printplaat waar een klein onderdeel of mechanische vorm te dicht bij een spoor of trace zit. Deze gebieden moeten genoteerd worden op het schema. Keepouts kunnen gebruikt worden om overlapping van vias, voedingsvlakken of andere gebieden met veel ruis te voorkomen.

Het identificeren van componentbezettingen is eenvoudig als je de basisprincipes van componentplaatsing begrijpt. Zoek naar identifiers op elke pin en zorg ervoor dat ze overeenkomen met de component. U kunt ook de afmetingen van de pads en pad pitches controleren om na te gaan of ze de juiste component zijn.

Met een PCB-ontwerpsoftware kun je keepoutzones voor componenten instellen. Dit kan worden gedaan met behulp van sjablonen of handmatig. Gewoonlijk worden uitsteekzones over het printplaatoppervlak getekend om ervoor te zorgen dat ze niet worden geblokkeerd.

Massief grondvlak

Een solide massaplaat is een belangrijke eigenschap bij het ontwerpen van een printplaat. Het toevoegen van een massaplaat aan je printplaat is een relatief eenvoudig en goedkoop proces dat je PCB-ontwerp aanzienlijk kan verbeteren. Dit belangrijke stukje circuit wordt gebruikt om een solide basis te leggen voor alle materialen die op de printplaat worden geïnstalleerd. Zonder een massaplaat is je printplaat vatbaar voor elektrische ruis en problemen.

Een ander voordeel van een massaplaat is dat deze kan helpen voorkomen dat elektromagnetische interferentie (EMI) je ontwerp binnendringt. Deze elektromagnetische interferentie kan worden opgewekt door je apparaat of door elektronica in de buurt. Door een massaplaat te kiezen die zich in de buurt van de signaallaag bevindt, kun je EMI in het uiteindelijke ontwerp minimaliseren.

Solide grondvlakken zijn vooral belangrijk voor printplaten die uit meerdere lagen bestaan. Door de complexiteit van een PCB-ontwerp moet de massaplaat goed ontworpen zijn om fouten te voorkomen en een betrouwbare verbinding tussen meerdere lagen te garanderen. Bovendien moet de massaplaat groot genoeg zijn voor de componenten die erop gebruikt zullen worden.

Verificatie met shift-links

Shift-link verificatie tijdens PCB-ontwerpen is een efficiënt ontwerpproces dat de noodzaak voor uitgebreide full-board verificatie elimineert en ontwerpers laat focussen op kritieke tweede-orde kwesties. In tegenstelling tot de traditionele ontwerpflow, waar de PCB-specialist een laatste redmiddel is, kan shift-link verificatie worden uitgevoerd door ontwerpers. Op deze manier kunnen ontwerpers ontwerpverbeteringen doorvoeren voordat de specialisten de printplaten zien.

Verificatie met shift-links kan ontwerpers helpen om potentiële problemen te identificeren die tot kostbare revisies kunnen leiden. Zo kunnen bijvoorbeeld onjuiste diodeoriëntatie, ontbrekende pull-upweerstanden en spanningsdiverating van condensatoren tijdens de verificatie worden ontdekt. Deze problemen kunnen mogelijk pas ontdekt worden tijdens fysieke tests, die vaak resulteren in re-spins en aanpassingen aan de tooling. Door gebruik te maken van geautomatiseerde verificatie tijdens de lay-outfase kan de kans op een succesvolle eerste pass enorm toenemen.

PCB's bevatten vaak subtiele fouten die bij handmatige collegiale toetsing aan de aandacht van experts kunnen ontsnappen. Moderne geautomatiseerde verificatiebenaderingen kunnen deze fouten op schemaniveau opsporen. Dit betekent dat ontwerpingenieurs zich kunnen concentreren op problemen op een hoger niveau en kostbare revisies en herontwerpen kunnen beperken. Als gevolg hiervan hebben deze tools aanzienlijke voordelen voor zowel ontwerpingenieurs als projectmanagers.

Standaardpraktijken

Er zijn bepaalde fundamentele PCB ontwerpprincipes waar elke ontwerper zich aan zou moeten houden. Het is bijvoorbeeld essentieel om componenten ver genoeg uit elkaar te plaatsen om signaal- en stroomintegriteit te garanderen, maar dicht genoeg om voldoende routingkanalen te bieden. Bovendien hebben bepaalde routings, zoals impedantie-gecontroleerde sporen, differentiële paren en gevoelige signalen, specifieke eisen wat betreft afstand. Bij het plaatsen van componenten is het ook belangrijk om rekening te houden met DFM-vereisten (design for manufacture).

Bij het ontwerpen van een PCB is het belangrijk om rekening te houden met de productiekosten. Het gebruik van begraven of blinde vias kan leiden tot hogere productiekosten. Daarom moeten PCB ontwerpers hun ontwerpen en het gebruik van vias van tevoren plannen. Bovendien moeten ze rekening houden met de grootte van de componenten om de productiekosten te minimaliseren.

Een ander belangrijk element van PCB-ontwikkeling is ontwerpbeoordeling. Collegiale toetsingen helpen ontwerpers om veelvoorkomende ontwerpfouten te vermijden. Periodieke reviews zorgen ervoor dat de PCB lay-out, circuits en functionaliteit accuraat zijn. Collegiale toetsingen zullen ook fouten identificeren die de ontwerper over het hoofd kan hebben gezien.