Как понять некоторые важные этапы проектирования печатных плат

Если вы заинтересованы в разработке печатной платы, то должны знать ряд важных этапов. Эти этапы включают в себя разработку идеи, определение, проверку и размещение компонентов. Понимание этих этапов поможет вам создать наилучшую конструкцию.

Идея

Создание эффективного дизайна печатной платы начинается с определения назначения устройства. Очень важно, чтобы размеры платы и ограничения по высоте соответствовали предполагаемым компонентам. Также необходимо учитывать ESR компонентов на высоких частотах и температурную стабильность. Кроме того, необходимо правильно выбрать ширину и расстояние между трассами. Несоблюдение этого общего правила может привести к резкому увеличению затрат.

Процесс проектирования печатных плат начинается с разработки идеи, определения и проверки. Этот этап является критическим и выполняется перед созданием прототипа или реализацией проекта. Он подчеркивает творческий потенциал разработчика и обеспечивает согласованность и конгруэнтность всех аппаратных компонентов. Он также позволяет наладить перекрестное сотрудничество между различными членами команды, что дает синергетический эффект.

Определение

Проектирование печатной платы - сложный процесс. Он включает в себя выбор подходящих материалов для основания печатной платы, выбор правила проектирования и выбор окончательных размеров. Печатная плата также должна быть протестирована, чтобы убедиться, что она будет правильно функционировать в предполагаемых условиях эксплуатации. Если проектирование выполнено неправильно, проект может закончиться неудачей.

Первым шагом в проектировании печатных плат является создание набора чертежей. Это делается с помощью компьютерного программного обеспечения. Чертежи служат моделью для проектирования. Разработчик может также использовать калькулятор ширины трасс для определения внутренних и внешних слоев. Проводящие медные трассы и цепи обозначаются черными чернилами. Эти трассы называются слоями печатной платы. Существует два типа слоев - внешний и внутренний.

Валидация

Для проверки правильности конструкции печатные платы проходят процесс валидации. Эти испытания проводятся путем изучения структур платы. К таким структурам относятся датчики и разъемы, а также стандарт Beatty на параметры материалов. Эти тесты проводятся для того, чтобы исключить любые ошибки проектирования, например, отражения.

Затем печатные платы подготавливаются к производству. Этот процесс зависит от используемого инструмента САПР и производственного предприятия. Обычно он включает в себя создание файлов Gerber, представляющих собой чертежи каждого слоя. Существует несколько средств просмотра и проверки Gerber-файлов, некоторые из которых встроены в средства автоматизированного проектирования, а другие являются отдельными приложениями. Одним из примеров является программа ViewMate, которую можно бесплатно загрузить и использовать.

Процесс валидации также включает в себя тестирование устройства. Конструкция проверяется с помощью прототипа, чтобы убедиться, что она соответствует ожидаемым характеристикам. Кроме того, проводится анализ схемы для определения стабильности конструкции. По результатам этого тестирования определяется необходимость внесения каких-либо изменений. Необходимо внести некоторые изменения, чтобы улучшить конструкцию и обеспечить ее соответствие техническим требованиям заказчика.

Размещение компонентов

Размещение компонентов на печатных платах может осуществляться различными способами. Можно разместить их над или под другим компонентом, а можно использовать комбинацию этих методов. Аккуратность размещения можно придать, выровняв компоненты, выбрав Align Top или Align Bottom. Также можно равномерно распределить компоненты на плате, выделив их и щелкнув правой кнопкой мыши. Кроме того, можно переместить компоненты на верхнюю или нижнюю сторону печатной платы, нажав кнопку L.

При проектировании печатных плат размещение компонентов имеет решающее значение. В идеале компоненты размещаются на верхней стороне платы. Однако если компонент имеет низкое тепловыделение, то его можно разместить на нижней стороне. Также рекомендуется объединять однотипные компоненты в группы и располагать их в ровный ряд. Кроме того, в непосредственной близости от активных компонентов следует размещать развязывающие конденсаторы. Кроме того, следует размещать разъемы в соответствии с конструктивными требованиями.

Напряжение пробоя диэлектрика

Независимо от того, разрабатываете ли вы собственную печатную плату или приобретаете ее у производителя, необходимо знать несколько этапов. К ним относятся: проверка электрических компонентов и разводки печатной платы на функциональность. Для этого она подвергается ряду испытаний в соответствии со стандартом IPC-9252. Двумя наиболее распространенными тестами являются тесты на изоляцию и непрерывность цепи. Эти тесты проверяют, нет ли на плате разрывов или коротких замыканий.

После завершения процесса проектирования важно учесть тепловое расширение и тепловое сопротивление компонентов. Эти два параметра важны, поскольку при нагревании платы тепловое расширение ее компонентов увеличивается. Tg компонентов платы должно быть достаточно высоким, чтобы предотвратить их повреждение или деформацию. Если Tg слишком низкий, это может привести к преждевременному выходу компонентов из строя.