Pokyny pre návrh a usporiadanie PCB
Návrh a usporiadanie PCB je dôležitá a komplexná zručnosť, ktorá vyžaduje vedomosti, skúsenosti a trpezlivosť. Efektívny dizajn môže nielen šetriť peniaze, ale môže tiež zlepšiť funkčnosť produktu. Aby sme pomohli procesu, existuje veľa nástrojov na návrh PCB, ako je Advanced Design Suite, OrCAD, ARES a tak ďalej. Tento článok sa zaoberá niektorými pokynmi, ktoré boli vypracované s cieľom informovať návrhárov PCB o najbežnejších chybách a pomôcť im počas fázy návrhu a usporiadania.
Prvou úlohou v usporiadaní PCB je urobiť surové rozloženie PCB pridelením voľného miesta na PCB do rôznych blokov obvodu. To pomáha pri dvoch rozhodujúcich prvotných rozhodnutiach
Oddelené oblasti pre rôzne komponenty, komunikačné porty alebo antény sú identifikované.
Najdôležitejšie stopy okruhu sú identifikované a zvyšok rozloženia je centralizovaný, čo vedie k pohodlnejšej konštrukcii.
Všeobecne sa chceme prispôsobiť všetkým komponentom v najmenšom možnom priestore, ktorý sa stáva kritickým v prípade, že sa vyžaduje miniaturizovaná PCB. Doska plošných spojov je väčšinou namontovaná v zariadení po výrobe s použitím určitého miesta dosky; preto sú kritické komponenty umiestnené tak, aby sa v tomto štádiu nepoškodili. Vrstvy plošných spojov sa rozhodujú na základe zložitosti dizajnu. Pridaním viacerých vrstiev sa zvyšujú náklady, ale súčasne sa v menšom priestore môžu montovať komplikované obvody.
Stopy alebo stopy, ktoré sú v podstate línie medených usadenín, sú navrhnuté podľa prísnych pravidiel. Presnosť projektových smerníc pre hrúbku medi, šírku stopy a otvory sa líši pre rôzne typy PCB.
Šírka stopy môže zmeniť radiačný vzor v prípade RF konštrukcie, kde zmena šírky stopy môže dramaticky meniť impedanciu, avšak pre všetky typy PCB, šírka stopy rozhoduje o odporu, preto musí byť zachovaná tak, aby elektrické vlastnosti obvod nie je ovplyvnený.
Hrúbka medi je pre vonkajšie vrstvy väčšia a menšia v prípade vnútorných vrstiev vo viacvrstvovej konštrukcii. Trasová vzdialenosť je ďalším dôležitým faktorom, stopy alebo stopy sa musia udržiavať v bezpečnej vzdialenosti, kde sa elektricky nezasahujú.
Takmer každá doska obsahuje vŕtané otvory. Keďže vŕtacie otvory vyžadujú väčšie úsilie a je väčšia pravdepodobnosť poruchy výroby plošných spojov počas procesu vŕtania, odporúča sa znížiť počet otvorov.
Viacvrstvová konštrukcia PCB pomáha šetriť priestor v prípade komplikovaného okruhu, kde musíme ušetriť priestor. Rôzne vrstvy sú spojené pomocou priechodiek. Na viacvrstvovej doske plošných spojov sa odporúča mať dve oddelené vrstvy pre zem a elektrickú energiu. To nielen pomáha pri odvádzaní tepla, ale aj znižuje šance miniatúrnych stôp na vytváranie antén. Pomer nákladov a výnosov viacvrstvového dizajnu sa často vykonáva pred výrobou viacvrstvovej plošných spojov.
Každá stopa na PCB má určitý odpor, a preto musíme odhadnúť problémy s vykurovaním, ktoré by sa mohli vyvinúť v určitých konštrukciách. V takýchto prípadoch môžeme začleniť chladiče. Pre RF dizajn je dizajn a rozloženie PCB kľúčom. Často začlenením kruhových ohybov namiesto obdĺžnikového tvaru sa zachová silu signálu. Pre RF je väčšinou potrebná jedna základná rovina a vstupy sú udržiavané čo najďalej od výstupov.