Mühendisler PCB Tasarımı Sırasında Girişleri Nasıl Önleyebilir?

Girişler pcb tasarımında bir sorundur ve önlenmesi gerekir. Bunu yapmanın Katı zemin düzlemleri, keepoutlar, Shift-sol doğrulama ve bileşen keepoutları dahil olmak üzere çeşitli yolları vardır. Bu uygulamalar mühendislerin girişlerden kaçınmasına yardımcı olacak ve bir PCB düzeninin üretimini kolaylaştıracaktır.

Bileşen saklamaları

Keepout'lar, bir PCB tasarımında nesnelerin yerleşimini kontrol etmenin harika bir yoludur. Herhangi bir sinyal katmanına yerleştirilebilir veya atanabilir ve belirli nesneleri reddedebilirler. Özellikle Çokgen Dökümler ve Via Stitching gibi şeylerin kontrolünü sıkılaştırmak için kullanışlıdırlar.

Kesintiler, küçük bir parçanın veya mekanik şeklin bir ize veya izlere çok yakın olduğu pano bölgeleridir. Bu alanlar şematik üzerinde belirtilmelidir. Keepout'lar yolların, güç düzlemlerinin veya gürültüye eğilimli diğer alanların üst üste binmesini önlemek için kullanılabilir.

Bileşen yerleşiminin temellerini anlarsanız, bileşen saklamalarını tanımlamak kolaydır. Her bir pin üzerindeki tanımlayıcılara bakın ve bunların bileşenle eşleştiğinden emin olun. Doğru bileşen olup olmadıklarını belirlemek için pedlerin boyutlarını ve ped aralıklarını da kontrol edebilirsiniz.

Bir PCB tasarım yazılımı, bileşenler için tutma bölgeleri ayarlamanıza olanak tanır. Bu, şablonların kullanımıyla veya manuel olarak gerçekleştirilebilir. Tipik olarak, engelleme bölgeleri, engellenmediklerinden emin olmak için kart yüzeyinin üzerine çizilir.

Sağlam toprak düzlemi

Baskılı devre kartı tasarlarken sağlam bir toprak düzlemi önemli bir özelliktir. Kartınıza bir toprak düzlemi eklemek, PCB tasarımınızı önemli ölçüde geliştirebilecek nispeten basit ve ucuz bir işlemdir. Bu önemli devre parçası, karta takılacak tüm malzemeler için sağlam bir temel sağlamak için kullanılır. Bir toprak düzlemi olmadan, kartınız elektriksel gürültüye ve sorunlara eğilimlidir.

Toprak düzleminin bir diğer faydası da elektromanyetik parazitin (EMI) tasarımınıza sızmasını önlemeye yardımcı olabilmesidir. Bu elektromanyetik parazit cihazınız tarafından veya yakındaki elektronik cihazlardan kaynaklanabilir. Sinyal katmanının yakınında bulunan bir toprak düzlemi seçerek, nihai tasarımda EMI'yi en aza indirebilirsiniz.

Sağlam toprak düzlemleri, birden fazla katmana sahip devre kartları için özellikle önemlidir. Bir PCB tasarımının karmaşıklığı nedeniyle, hataları önlemek ve çoklu katmanlar arasında güvenilir bir bağlantı sağlamak için toprak düzlemi uygun şekilde tasarlanmalıdır. Ayrıca, toprak düzlemi, üzerinde kullanılacak bileşenleri barındıracak kadar büyük olmalıdır.

Shift-sol doğrulama

PCB tasarımları sırasında sola kaydırmalı doğrulama, kapsamlı tam pano doğrulama ihtiyacını ortadan kaldıran ve tasarımcıların kritik ikinci dereceden sorunlara odaklanmasını sağlayan verimli bir tasarım sürecidir. PCB uzmanının son çare olduğu geleneksel tasarım akışının aksine, shift-left doğrulaması tasarım yazarları tarafından gerçekleştirilebilir. Bu şekilde tasarımcılar, uzmanlar panoları görmeden önce tasarım iyileştirmeleri yapabilirler.

Shift-left doğrulaması, tasarımcıların maliyetli revizyonlara yol açabilecek potansiyel sorunları belirlemelerine yardımcı olabilir. Örneğin, yanlış diyot yönlendirmesi, eksik pull-up dirençleri ve kondansatör voltajı düşüşü doğrulama sırasında keşfedilebilir. Bu sorunlar fiziksel testlere kadar tespit edilemeyebilir, bu da genellikle yeniden döndürme ve kalıp değişikliklerine neden olur. Yerleşim aşamasında otomatik doğrulama kullanmak, başarılı bir ilk geçiş olasılığını önemli ölçüde artırabilir.

PCB'ler genellikle manuel akran değerlendirmesi sırasında uzmanların gözünden kaçabilecek ince hatalar içerir. Modern otomatik doğrulama yaklaşımları bu hataları şematik düzeyde yakalayabilir. Bu, tasarım mühendislerinin daha üst düzey sorunlara odaklanabileceği ve maliyetli revizyonları ve yeniden tasarımları azaltabileceği anlamına gelir. Sonuç olarak, bu araçlar hem tasarım mühendisleri hem de mühendislik proje yöneticileri için önemli avantajlara sahiptir.

Standart uygulamalar

Her tasarımcının uyması gereken bazı temel PCB tasarım ilkeleri vardır. Örneğin, sinyal ve güç bütünlüğü sağlamak için bileşenleri yeterince uzağa yerleştirmek, ancak yeterli yönlendirme kanalları sağlamak için yeterince yakın olmak önemlidir. Ek olarak, empedans kontrollü izler, diferansiyel çiftler ve hassas sinyaller gibi belirli yönlendirmelerin belirli aralık gereksinimleri vardır. Bileşenleri yerleştirirken, üretim için tasarım (DFM) gereksinimlerini dikkate almak da önemlidir.

Bir PCB tasarlarken, üretim maliyetini göz önünde bulundurmak önemlidir. Gömülü veya kör viaların kullanılması üretim maliyetlerinin artmasına neden olabilir. Bu nedenle, PCB tasarımcıları tasarımlarını ve vias kullanımını önceden planlamalıdır. Ayrıca, üretim maliyetlerini en aza indirmek için bileşenlerin boyutunu dikkate almalıdırlar.

PCB geliştirmenin bir diğer önemli unsuru da tasarım incelemesidir. Akran değerlendirmeleri, tasarımcıların yaygın tasarım hatalarından kaçınmasına yardımcı olur. Periyodik incelemeler PCB düzeninin, devrelerin ve işlevselliğin doğru olmasını sağlar. Akran değerlendirmeleri, tasarımcının gözden kaçırmış olabileceği hataları da belirleyecektir.