4 złote zasady projektowania płytek drukowanych

/0 Komentarze/w /Autor

4 złote zasady projektowania płytek drukowanych

Podczas projektowania PCB istnieje kilka złotych zasad, których należy przestrzegać. Obejmują one sprawdzanie reguł projektowania (DRC) tak często, jak to możliwe, grupowanie komponentów, oddzielanie ścieżek i wzór odciążenia termicznego. Wszystko to sprawi, że proces projektowania przebiegnie sprawniej i zmniejszy koszty. Co więcej, zasady te pomogą zaoszczędzić czas i pieniądze, ułatwiając podejmowanie decyzji dotyczących zapasów.

Sprawdzanie reguł projektowych (DRC) tak często, jak to możliwe.

Sprawdzanie reguł projektowych (DRC) to ważny proces, który pomaga inżynierom uniknąć kosztownych błędów projektowych. Pomaga im zidentyfikować wady, zanim zostaną one zaimplementowane w ich projektach PCB. Sprawdzanie reguł projektowych to skuteczny sposób na sprawdzenie, czy projekt spełnia specyfikacje i czy nie spowoduje żadnych problemów w końcowym montażu.

Projektanci PCB mogą uruchomić DRC na swoich schematach i projektach układów, aby zidentyfikować i naprawić błędy. Narzędzia te generują kompleksowy raport wyszczególniający wszelkie naruszenia. Raporty te zawierają szczegółowe informacje, takie jak naruszone reguły i konkretne komponenty zaangażowane przez projektanta referencyjnego. Narzędzia te mogą być również używane ręcznie. Należy jednak pamiętać, że nie zastępują one DRC.

Chociaż DRC na projekcie PCB zajmuje trochę czasu, może zaoszczędzić wiele bólu głowy później. Nawet jeśli projekt PCB jest prosty, jego częste sprawdzanie pozwoli zaoszczędzić wiele godzin żmudnej pracy. Jest to dobry nawyk, zwłaszcza jeśli pracujesz nad złożoną płytką PCB.

Grupowanie komponentów

Grupowanie komponentów jest ważną częścią projektowania PCB. Komponenty o podobnych funkcjach powinny być umieszczane razem. Na przykład, układy scalone zarządzania energią powinny być zgrupowane z LDO i innymi podobnymi urządzeniami. Ponadto, układy scalone zarządzania energią i inne urządzenia o wysokich prądach powinny być oddzielone od części analogowych i cyfrowych. Ponadto, komponenty o wysokich częstotliwościach przełączania i wysokim poziomie szumów elektromagnetycznych powinny być oddzielone od innych części. Grupując komponenty według funkcji, będziesz mieć lepszą kontrolę nad ścieżką powrotną, a także będziesz w stanie uniknąć przegrzania niektórych komponentów.

Grupowanie komponentów w projekcie PCB jest niezbędne, aby uniknąć przesłuchów i zakłóceń między sygnałami cyfrowymi i analogowymi. Przesłuchy to problem, który może zagrozić integralności sygnału. Aby zapobiec temu problemowi, najprostszym rozwiązaniem jest pogrupowanie niejednorodnych komponentów w odrębne obszary. W ten sposób masa analogowa i cyfrowa nie będą się wzajemnie mylić.

Rozmieszczenie komponentów jest ważne, ponieważ wpływa na cały proces i ogólną konstrukcję produktu. Nieprawidłowe rozmieszczenie może skutkować słabą funkcjonalnością, możliwościami produkcyjnymi i konserwacją. Niektóre sygnały mogą również zostać uszkodzone, jeśli zostaną umieszczone nieprawidłowo. Prawidłowe rozmieszczenie komponentów może usprawnić proces projektowania i zaoszczędzić wiele czasu.

Rozdzielanie śladów

Proces projektowania PCB obejmuje oddzielanie ścieżek. Dokładna szerokość i liczba ścieżek zależy od charakteru przesyłanego sygnału. Cienkie ścieżki są zwykle używane do niskoprądowych sygnałów TTL, które nie wymagają ochrony przed zakłóceniami ani wysokiej obciążalności prądowej. Są to najczęstsze typy ścieżek na płytce drukowanej. Jednak niektóre projekty PCB będą wymagały grubszych ścieżek do przenoszenia sygnałów o dużej mocy i innych funkcji związanych z zasilaniem.

Geometria ścieżek ma ogromne znaczenie dla prawidłowego działania obwodu. Ponieważ ścieżki są używane do przenoszenia sygnałów elektrycznych, muszą mieć odpowiednią szerokość, aby zapobiec przegrzaniu i zminimalizować powierzchnię płytki drukowanej. W Internecie dostępnych jest wiele kalkulatorów, które pomogą obliczyć prawidłową szerokość ścieżki.

Podczas projektowania płytki drukowanej ważne jest, aby oddzielić sygnały analogowe od sygnałów cyfrowych. Sygnały te mogą się wzajemnie zakłócać i ważne jest, aby je od siebie oddzielić, aby zapobiec przesłuchom.

Wzór odciążenia termicznego

Wzór ulgi termicznej pomaga płytkom drukowanym rozpraszać ciepło na dużym obszarze. Jest to przydatne podczas lutowania urządzeń z otworami przelotowymi. Ważne jest, aby płytka drukowana była zaprojektowana tak, aby zminimalizować ryzyko gromadzenia się ciepła podczas procesu lutowania.

Wzory ulgi termicznej powinny być stosowane w każdym miejscu, w którym płytka komponentu styka się z przelotką lub płaszczyzną uziemienia. Zapewniają one również dodatkowe wsparcie dla komponentu i pomagają zmniejszyć naprężenia termiczne. Ulgi termiczne powinny być regularnie sprawdzane podczas fazy projektowania. Wcześnie wykryte problemy można zminimalizować lub całkowicie ich uniknąć.

Należy również pamiętać, że rozmiar osłony termicznej musi odpowiadać szerokości ścieżki zasilania. Zbyt mała osłona termiczna może spowodować nadmierne nagrzewanie się i spalenie połączenia. Lepsza konstrukcja osłony termicznej to taka, która zawiera wystarczającą ilość metalu i mniej szprych.

5 porad dotyczących tworzenia niestandardowych obwodów drukowanych

/0 Komentarze/w /Autor

5 porad dotyczących tworzenia niestandardowych obwodów drukowanych

Jeśli chcesz stworzyć niestandardową płytkę drukowaną, musisz przestrzegać czterech kluczowych wskazówek. Obejmują one wybór odpowiedniego oprogramowania do projektowania płytek drukowanych i komponentów na wczesnym etapie procesu projektowania. Kolejnym ważnym krokiem jest wybór odpowiednich materiałów. Wreszcie, upewnij się, że komponenty są fizycznie i elektrycznie blisko siebie na schemacie.

Wybór odpowiedniego oprogramowania do projektowania płytek drukowanych

Istnieje kilka różnych rozwiązań programowych do wyboru. Wybór odpowiedniego oprogramowania dla danego projektu może ułatwić projektowanie obwodów drukowanych. Niektóre opcje zapewniają bardziej zaawansowane funkcje niż inne. Na przykład OrCAD PCB Designer zawiera biblioteki integralności sygnału, przechwytywania schematów, automatycznego trasowania i zarządzania ograniczeniami. Obsługuje również szeroką gamę rozwiązań elektronicznych, język angielski i systemy operacyjne Windows.

Oprogramowanie do projektowania obwodów drukowanych jest istotną częścią każdego projektu produktu elektronicznego. Pomaga inżynierom wizualizować i analizować obwody elektroniczne. Pomaga im również dzielić się swoimi projektami z inżynierami mechanikami. Dobre oprogramowanie do projektowania PCB posiada obszerną bibliotekę komponentów do wyboru. Dzięki bibliotece wstępnie zdefiniowanych komponentów nie trzeba wymyślać koła na nowo za każdym razem, gdy tworzona jest nowa część.

Chociaż istnieje wiele narzędzi EDA, najlepsze z nich nie są darmowe. Są to narzędzia premium z rozbudowanymi funkcjami. Wybór odpowiedniego dla swoich potrzeb może być trudny. Najważniejszą rzeczą do rozważenia jest wsparcie społeczności dla wybranego oprogramowania. Wybór odpowiedniego oprogramowania dla niestandardowych obwodów drukowanych może ułatwić produkcję projektu.

Wybór komponentów na wczesnym etapie procesu projektowania

Podczas tworzenia niestandardowych obwodów drukowanych kluczowe znaczenie ma wybór komponentów na wczesnym etapie procesu projektowania. Wczesny wybór komponentów pomoże uniknąć problemów z układem PCB i produkcją. Proces projektowania obejmuje kilka kroków, aby upewnić się, że płytka jest dostosowana do Twoich potrzeb. Pierwszym krokiem jest zdefiniowanie zakresu płytki PCB. Jest to proces, w którym określa się wszystkie komponenty i ich lokalizacje na płytce.

Rozmiar niestandardowej płytki drukowanej określi komponenty, które będą najbardziej odpowiednie. Wybór odpowiedniego rozmiaru będzie zależał od ostatecznej funkcjonalności obwodu. Na przykład, możesz chcieć wybrać płytkę drukowaną o określonym rozmiarze, aby zmieścić całe urządzenie. Ponadto większe obwody mogą nie zmieścić się na pojedynczej warstwie miedzi, więc może być konieczne wybranie dwóch warstw miedzi. W takim przypadku konieczne będzie poprowadzenie ścieżek po obu stronach płytki drukowanej.

Wczesny wybór komponentów ma kluczowe znaczenie dla wydajności i trwałości płytki drukowanej. Rozmieszczenie komponentów może wpływać na dystrybucję ciepła, wagę i wydajność. Podczas projektowania niestandardowych obwodów drukowanych należy przestrzegać najlepszych praktyk branżowych, ale dobrym pomysłem jest również wprowadzenie do procesu projektowania odrobiny własnego stylu. Włączając swoje osobiste pomysły, styl i kreatywność do procesu projektowania, będziesz w stanie wyróżnić swoje niestandardowe płytki PCB na tle konkurencji.

Przeprowadzanie kontroli reguł projektowych

Przeprowadzanie kontroli reguł projektowych (DRC) jest ważnym procesem dla inżynierów tworzących niestandardowe obwody drukowane. Pozwala im zidentyfikować potencjalne błędy i naprawić je przed rozpoczęciem produkcji. Kontrola reguł projektowych powinna być przeprowadzana często, aby upewnić się, że projekt płytki spełnia wszystkie parametry produkcyjne. Na przykład, reguły DDR sprawdzą, czy płytka PCB zawiera jakiekolwiek ślady o impedancji różnicowej, które muszą być symetryczne.

Przeprowadzając kontrolę reguł projektowych, inżynierowie mogą określić, czy płytka spełnia wymagania klienta. Kontrola reguł projektowych może również pomóc w poprawie możliwości produkcyjnych niestandardowej płytki. W nowoczesnym projekcie PCB należy zarządzać tysiącami komponentów i połączeń. Niektóre płytki mogą mieć wiele warstw, więc sprawdzenie reguł projektowych jest niezbędne do zapewnienia akceptowalnej wydajności produkcji.

DRC uruchamia projekt i układ razem, umożliwiając ścisłą współpracę między nimi. W ten sposób projektanci mogą upewnić się, że płytka PCB spełnia wymagane zasady projektowe i uniknąć nieoczekiwanych naruszeń SI, EMI lub bezpieczeństwa. Mogą również zmodyfikować testy, aby dostosować je do wymagań projektowych i zminimalizować kosztowne awarie płytki. Usprawnienia te mogą wydłużyć czas wprowadzenia produktu na rynek i zmaksymalizować rentowność.

Wybór materiałów

Jeśli chodzi o wybór materiałów na niestandardowe płytki drukowane, należy wziąć pod uwagę kilka czynników, w tym środowisko i zastosowanie, w którym płytka będzie używana. Należy również wziąć pod uwagę normy branżowe i wymogi prawne. Na przykład może być konieczne spełnienie surowych wymagań dotyczących bezpieczeństwa pożarowego i cieplnego. Wybór materiałów o odpowiednich właściwościach pomoże osiągnąć pożądaną wydajność w przystępnej cenie.

Materiał użyty do produkcji płytek PCB ma kluczowe znaczenie dla ogólnej wydajności gotowego produktu. Różne materiały PCB mają różne właściwości elektryczne, które określają ich przydatność do konkretnego zastosowania. Na przykład, jeśli projektujesz płytkę drukowaną do transmisji wysokiej częstotliwości, musisz wybrać materiał o niskich wartościach rozszerzalności cieplnej (CTE).

Pierwszym krokiem do wyboru materiału na niestandardową płytkę PCB jest zrozumienie, w jaki sposób powstaje płytka drukowana. Płytka PCB składa się z dwóch elementów, podłoża i laminatu. Podłoże zapewnia strukturę i podstawę płytki drukowanej, która obejmuje folię miedzianą i inne materiały powierzchniowe. Niektóre płytki zawierają również materiał rdzenia.

Do czego służą płytki drukowane?

/0 Komentarze/w /Autor

Do czego służą płytki drukowane?

Istnieje wiele komponentów i części, które składają się na płytkę drukowaną. W tym artykule omówione zostaną komponenty i funkcje płytek drukowanych. Omówiony zostanie również układ płytki drukowanej. Po uzyskaniu podstawowej wiedzy na temat tych komponentów i części można lepiej zrozumieć, jak działają płytki drukowane. Jeśli masz jakieś pytania, nie wahaj się z nami skontaktować! Nasz przyjazny personel zawsze chętnie odpowie na Twoje pytania! Mamy nadzieję, że ten artykuł okaże się pomocny!

Płytki drukowane

Płytki drukowane stanowią podstawę większości urządzeń elektronicznych, od telefonów komórkowych po komputery. Te płytki drukowane są wykonane z metalowych warstw z przewodzącymi ścieżkami pomiędzy nimi. Zazwyczaj są one wykonane z warstw wytrawionych oddzielnie i laminowanych razem w celu utworzenia wzoru. Płytki drukowane zawierają również ścieżki, które są ścieżkami, po których sygnały przechodzą przez płytkę i przenoszą informacje między różnymi komponentami.

Warstwy te są tworzone przy użyciu specjalnego sprzętu zwanego ploterami. Ta maszyna tworzy filmy fotograficzne PCB i może osiągnąć precyzyjne szczegóły i wysokiej jakości druk. Ploter drukuje atrament, który przypomina różne warstwy na płytce drukowanej. Podłoże jest zwykle wykonane z włókna szklanego lub żywicy epoksydowej. Następnie miedź jest łączona z jedną lub obiema stronami panelu. Po wykonaniu tej czynności do panelu dodawana jest folia światłoczuła.

Funkcje

Płytka drukowana składa się z różnych komponentów, które współpracują ze sobą w celu wykonania określonej funkcji. Głównymi komponentami są kondensatory, rezystory i tranzystory. Komponenty te umożliwiają przepływ prądu elektrycznego z wyższego napięcia do niższego, zapewniając, że urządzenie otrzymuje odpowiednią ilość energii.

Komponenty

Jednym z najważniejszych elementów na płytce drukowanej jest transformator. Przekształca on energię elektryczną, umożliwiając działanie obwodu poprzez zmianę napięcia. Urządzenia te mogą mieć wiele różnych konfiguracji, a doświadczeni projektanci obwodów często biorą pod uwagę proces transformacji napięcia podczas projektowania obwodu. Transformator zazwyczaj składa się z metalowego rdzenia otoczonego szeregiem cewek. Jedna z tych cewek jest znana jako cewka wtórna, podczas gdy druga jest cewką pierwotną.

Inne komponenty PCB obejmują przełączniki i przekaźniki. Urządzenia te służą do regulacji i włączania i wyłączania zasilania. Jednym z typów przełączników półprzewodnikowych jest prostownik sterowany krzemem (SCR), który może kontrolować duże ilości mocy przy użyciu małego wejścia. Urządzenia pasywne, takie jak kondensatory i rezystory, również znajdują się na płytce drukowanej.

Układ

Układ płytek drukowanych jest ważną częścią projektowania PCB. Jest to złożony proces, który obejmuje określenie rozmieszczenia różnych komponentów i otworów na płytce. Istnieje wiele różnych typów płytek drukowanych, w tym przemysłowych i obwodów elektroniki użytkowej. Chociaż te typy płytek drukowanych są w większości podobne, projektant układu PCB musi wziąć pod uwagę specyficzne wymagania dla każdej technologii i środowiska, w którym płytki będą używane.

Kompatybilność elektromagnetyczna

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) jest ważnym pojęciem podczas projektowania obwodów elektronicznych. Dotyczy ona problemu szumów elektromagnetycznych, które mogą zakłócać sygnały w obwodzie. Niezbędne jest uwzględnienie EMC we wczesnej fazie projektowania, ponieważ może to mieć znaczący wpływ na gotowy produkt. Właściwy projekt płytki drukowanej pozwala uniknąć problemów z EMC i zapewnić funkcjonalność systemu.

Płytki drukowane powinny być zgodne z normami i wytycznymi EMC, aby zapobiec wpływowi zakłóceń elektromagnetycznych na ich funkcjonalność. Najczęstsze problemy EMC wynikają z nieprawidłowo zaprojektowanych obwodów. Mogą one skutkować niekompatybilnymi sygnałami zakłócającymi się wzajemnie i powodującymi awarię płytki drukowanej. Można tego uniknąć stosując się do zasad projektowania EMC, które powinny być przedstawione w projekcie obwodu.

Trwałość

Trwałość PCB jest ważnym czynnikiem w projektowaniu elektronicznym, zwłaszcza gdy PCB będą narażone na trudne warunki środowiskowe. Na przykład przemysłowe płytki PCB muszą być wytrzymałe i trwałe. Mogą również wymagać odporności na wysokie temperatury. Przemysłowe płytki PCB mogą również wymagać specjalnych procesów montażowych, takich jak technologia otworów przelotowych. Przemysłowe płytki PCB są często wykorzystywane do zasilania urządzeń takich jak wiertarki elektryczne i prasy. Inne zastosowania obejmują falowniki DC-AC i urządzenia do kogeneracji energii słonecznej.

Trwałość płytek PCB można poprawić poprzez zastosowanie elementów i urządzeń pasywnych. Trwałość impulsowa jest jednym z najważniejszych parametrów branych pod uwagę przy wyborze elementów pasywnych i urządzeń aktywnych. Pomaga w określeniu maksymalnego rozpraszania mocy i zmiany rezystancji, która występuje po przepięciu impulsowym. Może to również pomóc w określeniu użyteczności obwodów impulsowych. Aby poprawić trwałość płytek drukowanych, rezystory cienkowarstwowe mogą być wytwarzane na powierzchni lub osadzone w płytce drukowanej. Jednym z przykładów jest stop niklowo-fosforowy na laminacie FR-4. Jego rezystancja powierzchniowa wynosi 25 O/m kw.

Bezpieczeństwo

Płytki drukowane są ważnym elementem każdego urządzenia elektronicznego. Nieprawidłowo działająca płytka drukowana może spowodować nieprawidłowe działanie urządzenia lub nawet jego całkowitą awarię. Ze względu na rosnące wymagania rynku konsumenckiego, inżynierowie pracują nad projektowaniem mniejszych, bardziej wydajnych i elastycznych płytek drukowanych. Ponadto muszą oni dotrzymywać ścisłych terminów wprowadzania produktów na rynek. Może to prowadzić do błędów w projekcie, które mogą zaszkodzić reputacji produktu.

Ważne jest, aby miejsce pracy było bezpieczne, a pracownicy odpowiednio przeszkoleni. Narażenie na PCB może prowadzić do poważnych konsekwencji zdrowotnych, w tym podrażnienia oczu i skóry oraz układu oddechowego. Pracownicy powinni nosić odzież ochronną, w tym maski i rękawice. Powinni również prawidłowo przechowywać i utylizować niebezpieczne chemikalia zgodnie z wytycznymi EPA.