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.