Cztery zasady ustawiania szerokości i odstępów obwodu

Cztery zasady ustawiania szerokości i odstępów obwodu

Istnieją cztery podstawowe zasady ustawiania szerokości obwodu i odstępów. Obejmują one regułę x/y, regułę 2/2, regułę kąta śledzenia 90 stopni i regułę układania PCB. Znajomość tych zasad znacznie ułatwi pracę nad projektem. Korzystanie z tych wskazówek pomoże zaprojektować płytkę drukowaną z odpowiednią szerokością obwodu i odstępami.

reguła x/y

Podczas projektowania płytki drukowanej ważne jest, aby wziąć pod uwagę zasadę x/y ustawiania szerokości obwodów i odstępów. Jest to reguła, która dyktuje szerokość między dwoma obwodami na płytce. Na przykład reguła x/y 12/12 oznacza, że szerokość i odstępy obwodu lokalnego powinny być mniejsze niż jego obszar. Z kolei reguła x/y równa 10/10 oznacza, że szerokość obwodu lokalnego powinna być większa niż otaczający go obszar.

Zasada 2/2

Dwuczęściowa reguła ustawiania szerokości obwodu i odstępów odnosi się do wielkości przestrzeni między obwodami. Jest ona również znana jako reguła obszaru. W większości przypadków szerokość i odstępy są ustawione na tę samą wartość. Zasada ta jest jednak nieskuteczna, jeśli odstępy są zbyt małe. W takim przypadku prawdopodobieństwo wystąpienia zwarć podwaja się.

Szerokość i odstępy ścieżek na płytce drukowanej mają kluczowe znaczenie dla procesu projektowania. Podczas gdy większość routingu cyfrowego opiera się na wartościach domyślnych, bardziej złożone płytki drukowane mogą mieć szerokości ścieżek, które muszą być precyzyjnie obliczone na podstawie ułożenia warstw. Szybkie ścieżki o wrażliwej impedancji mogą wymagać większych odstępów, aby zapobiec problemom z integralnością sygnału.

Reguła kąta śledzenia 90 stopni

Tradycyjnie, branża projektowania PCB unikała narożników 90 stopni. Nowoczesne narzędzia do projektowania PCB są wyposażone w funkcje łagodzenia, które automatycznie zastępują narożniki 90 stopni dwoma kątami 45 stopni. Jeśli jednak musisz utworzyć układ z narożnikami 90 stopni, najlepiej ich unikać, ponieważ mogą one prowadzić do pętli przypominających anteny, które mogą zwiększać indukcyjność. Chociaż w takich przypadkach pomocne może być złagodzenie kątów do 135 stopni, nie jest to zbyt dobre rozwiązanie.

Zasada kąta śledzenia 90 stopni podczas ustawiania odstępów i szerokości obwodu powinna być stosowana ostrożnie. Wynika to z faktu, że narożnik tworzy nieciągłość, która może powodować odbicia i promieniowanie. Kąt 90 stopni jest również najbardziej podatny na odbicia z przesunięciem fazowym. Dlatego też najlepiej jest unikać stosowania narożników o kącie 90 stopni, chyba że planujesz umieścić je w wyjątkowo ciasnych miejscach.

Innym powodem unikania narożników jest to, że ostry kąt zajmuje więcej miejsca. Ostre rogi są również bardziej delikatne i powodują nieciągłości impedancji. Problemy te zmniejszają wierność sygnału. W związku z tym, nowoczesne oprogramowanie do projektowania obwodów drukowanych częściej zaleca prowadzenie ścieżek pod kątem prostym i nie wymaga prowadzenia ścieżek pod kątem 45 stopni.

Reguła stosu PCB

Reguła szerokości obwodu i odstępów na płytce drukowanej jest ważną wskazówką podczas projektowania płytek wielowarstwowych. Zasadniczo oznacza to, że jeśli chcesz upewnić się, że sygnał jest zrównoważony i biegnie od jednego rogu do drugiego, musisz odpowiednio ustawić szerokość obwodu i odstępy. Często szerokość i odstępy są obliczane z uwzględnieniem impedancji obwodów.

Dobry układ pozwala na równomierną dystrybucję energii, eliminację zakłóceń elektromagnetycznych i obsługę szybkich sygnałów. Co więcej, zmniejsza również zakłócenia elektromagnetyczne i zapewnia niezawodność produktu. Istnieją jednak pewne wyzwania w zarządzaniu dobrym stackupem. Aby przezwyciężyć te problemy, należy użyć odpowiednich materiałów i prawidłowo ustawić szerokość obwodu i odstępy. Dobre oprogramowanie do układania PCB pomaga w tych zadaniach. Pomoże również wybrać odpowiednie materiały dla projektów wielowarstwowych.

Wraz ze wzrostem liczby warstw rosną wymagania dotyczące układania PCB. Przykładowo, najprostsze układy zazwyczaj składają się z czterowarstwowych płytek PCB, podczas gdy bardziej skomplikowane układy wymagają profesjonalnego sekwencyjnego laminowania. Większa liczba warstw pozwala również projektantom na większą elastyczność w układzie obwodów.

Jaka jest rola płytki do kopiowania PCB?

Jaka jest rola płytki do kopiowania PCB?

Płytka do kopiowania PCB

Kopiarka PCB jest jednym z nowoczesnych produktów, które pomagają producentom w produkcji układów scalonych. Jest to urządzenie elektroniczne, które wykorzystuje technologię odwrotnych badań i rozwoju (R&D) w celu przywrócenia płytki PCB z zeskanowanej kopii. Proces ten pozwala producentom zoptymalizować projekt płytki PCB i dodać nowe funkcje do swoich produktów. Ma to potencjał, aby dać firmom przewagę na rynku.

Proces kopiowania płytki PCB jest bardzo precyzyjny i obejmuje kilka istotnych kroków. Ważne jest, aby wybrać usługę klonowania PCB z udokumentowanym sukcesem. Rola kopiowania płytek PCB jest kluczowa w dzisiejszym przemyśle elektronicznym, ponieważ branża się zmienia, a innowacje są powszechne. W rezultacie producenci elektroniki zawsze szukają sposobów na ulepszenie swoich projektów PCB.

Niezależnie od tego, jak złożona jest płytka drukowana, musi ona spełniać określone standardy i mieć jasną definicję projektu obwodu. Innymi słowy, musi określać, w jaki sposób wszystkie miedziane punkty są ze sobą połączone. Źle zdefiniowana sieć spowoduje zwarcie.

Usługa klonowania PCB

Usługa klonowania PCB pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze poprzez drukowanie płytek drukowanych z istniejącego projektu. Eliminuje to potrzebę projektowania płytek drukowanych od podstaw i może zapewnić taką samą wydajność jak oryginalna płytka. Dodatkowo, klony PCB oszczędzają miejsce, ponieważ zużywają mniej przewodów i mają długi okres trwałości.

Płytki PCB są integralną częścią większości urządzeń elektronicznych i odgrywają kluczową rolę w przemyśle elektronicznym. Niedawny rozwój elektroniki doprowadził do zwiększonego zapotrzebowania na produkcję PCB. Jednak tradycyjne metody badań i rozwoju nie są w stanie nadążyć za tym ciągłym popytem. Mając to na uwadze, inżynieria odwrotna staje się coraz bardziej popularna. Korzystanie z usługi klonowania PCB może znacznie wydłużyć żywotność urządzenia lub systemu. Klon PCB można również zmodyfikować, aby spełnić określone potrzeby użytkownika.

Klonowanie PCB pozwala producentom na produkcję dużej liczby płytek z jednego oryginalnego projektu. Może to obniżyć koszty pracy i pozwolić na bardziej elastyczną produkcję. Umożliwia również wymianę wadliwych komponentów. Dzięki klonowaniu PCB można skorzystać ze zautomatyzowanych procesów produkcyjnych i zapewnić najwyższą możliwą jakość płytek.

Technologia klonowania PCB

Technologia klonowania PCB umożliwia producentom szybkie powielanie płytek drukowanych. Pobiera ona informacje z płytki drukowanej i tworzy duplikat oryginalnego projektu. Może to pomóc firmom usprawnić procesy produkcyjne i poprawić jakość produktów. Oprócz tego, że płytki PCB są tańsze, technologia ta pozwala również na większą automatyzację.

Dzięki ponownemu wykorzystaniu istniejącej płytki PCB, inżynierowie mogą stworzyć nowy produkt bez ponoszenia kosztów projektowania lub produkcji. Mogą również używać tego samego projektu PCB dla różnych produktów, co jest dużym plusem, jeśli chodzi o koszty. Ponieważ nie muszą martwić się o projekt, technologia klonowania PCB usprawnia proces produkcji i zmniejsza koszty pracy.

Klonowanie PCB to coraz popularniejsza metoda tworzenia kopii obwodów elektronicznych. Można to zrobić przy niewielkim lub zerowym nadzorze i nie wymaga żadnej nowej technologii. Jest to opłacalna alternatywa dla producentów, którzy muszą szybko wprowadzić swoje produkty na rynek.

Producenci płytek do kopiowania PCB

Produkcja "copy-exact" odnosi się do wdrożenia powtarzalnych działań i procedur w procesie produkcji PCBA. Pozwala to na płynne przejście od walidacji projektu do walidacji produkcji. Zapewnia również, że wszystkie aspekty procesu są udokumentowane. Ta spójność jest krytycznym elementem udanego skalowania i przełączania między różnymi CM.

Producenci płytek PCB muszą zrozumieć rynek i opracować nowe produkty, aby konkurować na rynku zaawansowanej elektroniki. Muszą zidentyfikować punkty wejścia na rynek i poprawić funkcjonalność swoich produktów, aby osiągnąć zrównoważony rozwój. Innowacja i zrównoważony rozwój idą w parze, a innowacyjne myślenie może prowadzić do sukcesu. Jako najważniejszy element nowoczesnych, zaawansowanych technologicznie produktów elektronicznych, producenci płytek PCB dążą do tworzenia bardziej innowacyjnych i wydajnych produktów.

Proces kopiowania PCB jest bardzo złożony i wymaga niezwykłej staranności. Wymaga precyzyjnych kroków i starannej uwagi, aby zapewnić najwyższą jakość. Doświadczeni producenci płytek PCB wiedzą, jak przeprowadzić ten proces z najwyższą starannością.

Jak usunąć odłamywaną płytkę PCB

Jak usunąć odłamywaną płytkę PCB

Podczas montażu płytki PCB, po zmontowaniu komponentów należy usunąć wypustkę na płytce montażowej PCB. Aby usunąć tę zakładkę, masz kilka opcji. Opcje te obejmują użycie depanelizatora frezującego, depanelizatora V-cut lub ręcznego usuwania.

Ugryzienie szczura

Aby ułatwić proces demontażu, wypustka na płytce PCB jest umieszczona tak, aby nie dotykała sąsiednich elementów. Odległość między zakładką a sąsiednimi komponentami powinna wynosić około pół cala. Konieczne jest również oddzielenie dwóch stron wypustki, aby zapobiec ich wzajemnemu uszkodzeniu. Jeśli wypustka nie zostanie umieszczona we właściwym miejscu, może to doprowadzić do unieruchomienia płytki, a to z kolei może spowodować uszkodzenie innych komponentów.

Narzędzie do usuwania wypustek PCBA składa się z podstawy suwaka i płyty montażowej. Ruchomy suwak jest sterowany za pomocą przycisku regulacji. Umożliwia to przesuwanie urządzenia wzdłuż wstępnie ustawionej ścieżki i zwolnienie płytki PCBA. Płytka PCBA jest następnie trzymana w dwóch rękach. Delikatna siła jest stosowana w celu usunięcia wypustki zrywającej PCBA.

Ręczne usuwanie

Ręczne usuwanie wypustek PCBA jest łatwiejsze niż mogłoby się wydawać, ale proces ten nie jest pozbawiony ryzyka. Może on uszkodzić komponenty i niepotrzebnie obciążyć płytkę PCB. Ponadto metoda ta wymaga szczególnej ostrożności, ponieważ otwór na wypustkę znajduje się poza krawędzią płytki. Użycie specjalnego urządzenia do zerwania zakładki może pomóc zapobiec uszkodzeniom.

Ręczne usuwanie wypustek PCBA można wykonać kilkoma metodami, w tym za pomocą frezarki lub depanelizera z rowkiem w kształcie litery V. Korzystanie z tego typu narzędzia wyeliminuje odpady i zagwarantuje jakość, a także pomoże zmniejszyć ilość odpadów. Konieczne będzie jednak zaprogramowanie maszyny do tego zadania.

Jak inżynierowie mogą uniknąć napływów podczas projektowania PCB?

Jak inżynierowie mogą uniknąć napływów podczas projektowania PCB?

Przepływy są problemem w projektowaniu płytek drukowanych i należy ich unikać. Istnieje kilka sposobów, aby to zrobić, w tym solidne płaszczyzny uziemienia, zabezpieczenia, weryfikacja Shift-left i zabezpieczenia komponentów. Praktyki te pomogą inżynierom uniknąć napływów i sprawią, że układ PCB będzie łatwiejszy w produkcji.

Zatrzymania komponentów

Keepouts to świetny sposób na kontrolowanie rozmieszczenia obiektów na projekcie PCB. Mogą być nakładane lub przypisywane do dowolnej warstwy sygnału i mogą odrzucać określone obiekty. Są one szczególnie przydatne do zacieśniania kontroli nad takimi rzeczami jak Polygon Pours i Via Stitching.

Keepouts to strefy płytki, w których mała część lub kształt mechaniczny znajduje się zbyt blisko ścieżki lub śladu. Obszary te należy zaznaczyć na schemacie. Keepouts mogą być używane do zapobiegania nakładaniu się przelotek, płaszczyzn zasilania lub innych obszarów podatnych na zakłócenia.

Identyfikacja komponentów jest łatwa, jeśli zrozumie się podstawy rozmieszczania komponentów. Poszukaj identyfikatorów na każdym pinie i upewnij się, że pasują one do komponentu. Możesz również sprawdzić wymiary padów i odstępy między padami, aby zidentyfikować, czy jest to właściwy komponent.

Oprogramowanie do projektowania obwodów drukowanych pozwala ustawić strefy ochronne dla komponentów. Można to zrobić za pomocą szablonów lub ręcznie. Zazwyczaj strefy ochronne są rysowane na powierzchni płytki, aby upewnić się, że nie są zasłonięte.

Solidna płaszczyzna uziemienia

Solidna płaszczyzna uziemienia jest ważnym elementem podczas projektowania płytki drukowanej. Dodanie płaszczyzny uziemienia do płytki jest stosunkowo prostym i niedrogim procesem, który może znacznie poprawić projekt PCB. Ten ważny element obwodu służy do zapewnienia solidnej podstawy dla wszystkich materiałów, które zostaną zainstalowane na płytce. Bez płaszczyzny uziemienia płytka jest podatna na zakłócenia elektryczne i problemy.

Kolejną zaletą płaszczyzny uziemienia jest to, że może ona pomóc w zapobieganiu przenikaniu zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) do projektu. Te zakłócenia elektromagnetyczne mogą być generowane przez urządzenie lub pobliską elektronikę. Wybierając płaszczyznę uziemienia, która znajduje się w pobliżu warstwy sygnałowej, można zminimalizować EMI w ostatecznym projekcie.

Solidne płaszczyzny uziemienia są szczególnie ważne w przypadku płytek drukowanych składających się z wielu warstw. Ze względu na złożoność projektu PCB, płaszczyzna uziemienia musi być odpowiednio zaprojektowana, aby zapobiec błędom i zapewnić niezawodne połączenie między wieloma warstwami. Co więcej, płaszczyzna uziemienia powinna być wystarczająco duża, aby pomieścić komponenty, które będą na niej używane.

Weryfikacja shift-left

Weryfikacja shift-left podczas projektowania PCB to wydajny proces projektowania, który eliminuje potrzebę obszernej weryfikacji całej płytki i pozwala projektantom skupić się na krytycznych kwestiach drugiego rzędu. W przeciwieństwie do tradycyjnego przepływu projektowania, w którym specjalista PCB jest ostatecznością, weryfikacja shift-left może być wykonywana przez autorów projektu. W ten sposób projektanci mogą wprowadzać ulepszenia, zanim jeszcze specjaliści zobaczą płytki.

Weryfikacja przesunięcia w lewo może pomóc projektantom zidentyfikować potencjalne problemy, które mogą prowadzić do kosztownych poprawek. Na przykład, niewłaściwa orientacja diody, brakujące rezystory podciągające i obniżenie napięcia kondensatora mogą zostać wykryte podczas weryfikacji. Problemy te mogą nie być wykrywalne aż do czasu testów fizycznych, co często skutkuje koniecznością ponownego spinu i zmiany oprzyrządowania. Zastosowanie zautomatyzowanej weryfikacji na etapie projektowania układu może znacznie zwiększyć prawdopodobieństwo udanego pierwszego przejścia.

PCB często zawierają subtelne błędy, które mogą umknąć uwadze ekspertów podczas ręcznej weryfikacji. Nowoczesne zautomatyzowane metody weryfikacji mogą wychwycić te błędy na poziomie schematu. Oznacza to, że inżynierowie projektanci mogą skupić się na problemach wyższego poziomu, jednocześnie ograniczając kosztowne poprawki i przeprojektowania. W rezultacie narzędzia te mają znaczące zalety zarówno dla inżynierów projektantów, jak i kierowników projektów inżynieryjnych.

Standardowe praktyki

Istnieją pewne podstawowe zasady projektowania PCB, których powinien przestrzegać każdy projektant. Na przykład, ważne jest, aby umieścić komponenty wystarczająco daleko od siebie, aby zapewnić integralność sygnału i zasilania, ale wystarczająco blisko, aby zapewnić odpowiednie kanały routingu. Dodatkowo, niektóre trasy, takie jak ścieżki o kontrolowanej impedancji, pary różnicowe i wrażliwe sygnały, mają określone wymagania dotyczące odstępów. Podczas rozmieszczania komponentów ważne jest również uwzględnienie wymagań dotyczących projektowania pod kątem produkcji (DFM).

Projektując płytkę PCB, należy wziąć pod uwagę koszty produkcji. Korzystanie z zakopanych lub ślepych przelotek może spowodować wzrost kosztów produkcji. Dlatego projektanci PCB powinni planować swoje projekty i wykorzystanie przelotek z wyprzedzeniem. Ponadto powinni wziąć pod uwagę rozmiar komponentów, aby zminimalizować koszty produkcji.

Kolejnym ważnym elementem rozwoju PCB jest przegląd projektu. Wzajemne oceny pomagają projektantom uniknąć typowych błędów projektowych. Okresowe przeglądy zapewniają, że układ PCB, obwody i funkcjonalność są dokładne. Wzajemne przeglądy pozwolą również zidentyfikować błędy, które projektant mógł przeoczyć.

Typowe błędy w projektowaniu schematów PCB

Typowe błędy w projektowaniu schematów PCB

Unikanie odłamków

Slivery to małe kawałki miedzi lub maski lutowniczej, które mogą być bardzo szkodliwe dla funkcjonalności PCB. Mogą one prowadzić do zwarć, a nawet powodować korozję miedzi. Skraca to żywotność płytki drukowanej. Na szczęście istnieje kilka sposobów na ich uniknięcie. Pierwszym z nich jest projektowanie obwodów drukowanych o minimalnej szerokości sekcji. Zapewni to, że producent będzie w stanie wykryć potencjalne slivery za pomocą kontroli DFM.

Innym sposobem na uniknięcie sliverów jest zaprojektowanie płytki PCB tak, aby była jak najgłębsza i jak najwęższa. Zmniejszy to ryzyko powstawania sliverów podczas procesu produkcji. Jeśli slivery nie zostaną wykryte podczas DFM, spowodują awarię i będą wymagać złomowania lub przeróbek. Projektowanie płytek PCB o minimalnej szerokości pomoże uniknąć tego problemu i zapewni, że płytka PCB będzie tak dokładna, jak to tylko możliwe.

Unikanie wadliwych termometrów

Użycie prawidłowych temperatur jest ważnym krokiem w procesie projektowania schematu PCB. Wadliwe termiki mogą uszkodzić płytkę drukowaną i spowodować nadmierne rozpływanie się ciepła. Może to negatywnie wpłynąć na ogólną wydajność PCB, co nie jest pożądane. Słabe termiki zmniejszają również trwałość PCB.

Podczas procesu projektowania można łatwo przeoczyć termikę. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku płytek PCB z bardzo małymi opakowaniami typu flip-chip. Wadliwa podkładka termiczna może uszkodzić obwód lub zagrozić integralności sygnału. Aby uniknąć tego problemu, proces projektowania schematu powinien być tak prosty, jak to tylko możliwe.

Termiki są ważne dla prawidłowego działania każdego obwodu. Wadliwe termiki mogą powodować problemy podczas procesu produkcyjnego. Konieczne jest, aby zespół projektowy dysponował odpowiednimi narzędziami i personelem do wykrywania i naprawiania wszelkich błędów w projekcie. Problemem są również zakłócenia elektromagnetyczne i kwestie kompatybilności.

Niedopasowanie impedancji

Niedopasowanie impedancji jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas projektowania PCB. Impedancja ścieżki zależy od jej długości, szerokości i grubości miedzi. Czynniki te są kontrolowane przez projektanta i mogą prowadzić do znacznych zmian napięcia, gdy sygnał rozchodzi się wzdłuż ścieżki. To z kolei może wpływać na integralność sygnału.

Dobre dopasowanie impedancji jest niezbędne dla maksymalnego transferu mocy sygnału. Podczas śledzenia sygnałów o wysokiej częstotliwości impedancja śladu może się różnić w zależności od geometrii płytki drukowanej. Może to skutkować znacznym pogorszeniem jakości sygnału, zwłaszcza gdy sygnał jest przesyłany z wysoką częstotliwością.

Rozmieszczenie wzmacniaczy operacyjnych

Umieszczenie jednostek wzmacniacza operacyjnego na schemacie PCB jest często zadaniem arbitralnym. Można na przykład umieścić jednostkę A na wejściu, a jednostkę D na wyjściu. Nie zawsze jest to jednak najlepsze podejście. W niektórych przypadkach niewłaściwe rozmieszczenie może prowadzić do nieprawidłowego działania płytki drukowanej. W takich przypadkach projektant PCB powinien ponownie zdefiniować funkcje układów wzmacniaczy operacyjnych.

Niedopasowanie impedancji między transceiverem a anteną

Podczas projektowania nadajnika lub odbiornika radiowego ważne jest, aby dopasować impedancję anteny i transceivera, aby zapewnić maksymalny transfer mocy sygnału. Niezastosowanie się do tego wymogu może spowodować utratę sygnału wzdłuż linii zasilającej anteny. Impedancja to nie to samo co rezystancja ścieżki PCB, a projekt, który nie jest dopasowany, spowoduje niską jakość sygnału.

W zależności od częstotliwości sygnału, płytka bez dopasowania impedancji między anteną a transceiverem będzie wykazywać odbicia. Odbicie to wyśle część energii w kierunku sterownika, ale pozostała energia będzie kontynuowana. Jest to poważny problem z integralnością sygnału, zwłaszcza w przypadku projektów o dużej prędkości. Dlatego projektanci muszą zwracać szczególną uwagę na niedopasowanie impedancji na schemacie PCB. Oprócz wpływu na integralność sygnału, niedopasowane impedancje mogą powodować zakłócenia elektromagnetyczne i zlokalizowane promieniowanie. Sygnały te mogą wpływać na wrażliwe komponenty na płytce drukowanej.