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.