Firma PCB Design Company objaśnia Ci umiejętności projektowania PCB

1. Zaznajomiony z procesem produkcyjnym w fabryce

WielePCBinżynierowie-projektanci wiedzą tylko, jak rysować deski i ciągnąć linie. Nic dziwnego, że etapy produkcji PCB i procesy przetwarzania chemicznego są całkowicie nieznane. Jednak brak takiej wiedzy praktycznej często powoduje, że początkujący inżynierowie nie podejmują bardziej skomplikowanych decyzji projektowych.

Czy projektowanie naprawdę musi być tak skomplikowane? Czy nie możemy zastosować większej siatki do okablowania, zmniejszając w ten sposób koszt płytki drukowanej i poprawiając niezawodność? Zaprojektuj inne błędy popełniane przez nowicjuszy, a także niepotrzebne małe rozmiary przejść oraz ślepe i zakopane przejścia. Te zaawansowane pory są bronią projektantów PCB, ale ich wysoka ważność (efektywność). Chociaż są to narzędzia dostępne, nie oznacza to, że należy z nich korzystać.

W poście na blogu eksperta ds. projektowania PCB Berta Simonovicha omówiono problem proporcji porów: „Stosunek długości do szerokości wynoszący 6: 1 gwarantuje, że płytkę drukowaną można wyprodukować w dowolnym miejscu”. W przypadku większości projektów, większości projektów Jeśli trochę pomyślisz i zaplanujesz, możesz uniknąć funkcji o wysokiej gęstości (HDI), zaoszczędzić koszty i ulepszyć projekt.

Te bardzo małe lub jednostronne (ślepe zakończenia) pory do powlekania miedzią są wymagane w przypadku miedzi platerowanej w zakresie fizyki i mechaniki płynów. Nie wszystkie odlewnie PCB są w tym dobre. Pamiętaj, że dopóki nastąpi złe przejście, możesz zniszczyć całą płytkę drukowaną; jeśli w swoim projekcie masz 20 000 porów, masz 20 000 szans na porażkę. Niepotrzebne użycie HDI do przejścia przez dziury, a wskaźnik awaryjności natychmiast wzrośnie.

Firma projektująca PCB

2. Obwód może uprościć zadania projektowe

Czasami wystarczy zaprojektować prostą płytkę drukowaną, a schemat wydaje się stratą czasu; zwłaszcza jeśli masz już doświadczenie w realizacji jednego lub dwóch projektów. Ale dla tych, którzy projektują PCB po raz pierwszy, rysowanie schematów obwodów również będzie trudnym zadaniem. Schemat obwodu skokowego to strategia często stosowana przez nowicjuszy i inżynierów projektantów ze średnim doświadczeniem, ale należy opracować okablowanie na podstawie pełnego schematu obwodu, który może być użyty jako odniesienie, co pomoże zapewnić, że połączenie okablowania będzie kompletne . ; Oto powód:

Po pierwsze, schemat obwodu jest wizualną prezentacją obwodu PCB, który może przekazywać informacje na wielu poziomach; podobszar obwodu jest podzielony na kilka stron szczegółowego rysunku, a odpowiadające mu części funkcji można rozmieścić w sąsiednich pozycjach, niezależnie od jej ostatecznego układu fizycznego. Po drugie, ponieważ symbol schematu obwodu będzie wskazywał każdy pin każdego elementu, łatwo jest wykryć niepopularne kopnięcia; innymi słowy, niezależnie od tego, czy opisane są formalne zasady obwodu, schemat obwodu pomaga szybko używać wizji z wizją. Szybko z wizją. Ustal, aby zapewnić integralność obwodu.

Jeśli przy projektowaniu płytki PCB jako podstawowy szablon wykorzystany zostanie schemat obwodu, może to uprościć zadanie okablowania. Użyj symbolu schematu obwodu, aby ukończyć połączenie, a jednocześnie nie musisz wielokrotnie myśleć o tych połączeniach, aby pokonać wyzwanie związane z przejażdżką; na koniec zapiszesz projekt i ponownie wykonasz projekt połączenia pasów, którego brakuje w pierwszej wersji.

Mapa obwodów może uprościć zadania projektowe

3. Użyj automatycznego urządzenia do okablowania, ale nie polegaj na nim

Większość profesjonalnych narzędzi CAD do PCB ma automatyczne okablowanie, ale jeśli nie projektujesz PCB w sposób bardzo profesjonalny, automatycznego okablowania można użyć tylko do wstępnego poziomu projektu; dla łącza obwodu PCB Powinieneś jeszcze wiedzieć, jak ukończyć rozwiązanie.

Automatyczne okablowanie to wysoce skonfigurowane narzędzie. Aby w pełni spełnić swoją rolę, każde zadanie musi być dokładnie określone i uwzględniać ustawienie parametrów okablowania. Krótko mówiąc, nie ma właściwej podstawowej ogólnej wartości domyślnej.

Kiedy pytasz doświadczonego inżyniera projektanta: „Jakie automatyczne okablowanie najlepiej zastosować?” Odpowiadali: „To, co jest pośrodku uszu po obu stronach (oczy);” i są poważni. Proces okablowania przypomina raczej algorytmy artystyczne, które same w sobie są heurystyczne, więc są bardzo podobne do tradycyjnego algorytmu śledzenia wstecznego.

Algorytm retrospektywny jest bardzo odpowiedni do znajdowania rozwiązań, zwłaszcza ścieżek, takich jak wybór labiryntu lub łamigłówki; ale w przypadku otwartych i nieograniczonych okazji, takich jak PCB komponentów z wyprzedzeniem, algorytm retrospektywny nie może zostać użyty do sprawdzenia, czy rozwiązanie optymalizacyjne jest mocne. O ile ograniczenia automatycznego urządzenia okablowania nie zostaną starannie dostrojone przez inżyniera, gotowy produkt okablowania nadal będzie wymagał słabych wyników algorytmu retrospektywnego.

Rozmiar okablowania to kolejny problem. Nie można w 100% określić automatycznego okablowania, aby określić, jak duży masz zamiar przesyłać online, więc nie możesz pomóc w określeniu szerokości okablowania; w rezultacie większość pracowników zajmujących się automatyką okablowania poruszała się pieszo. Szerokość linii nie jest zgodna ze specyfikacją.

Kiedy rozważasz zastosowanie automatycznego okablowania, najpierw zadaj sobie pytanie: „Po tym, jak ustawię ograniczenia automatycznego okablowania na płytce, a nawet ustawię ograniczenia dla każdego okablowania na schemacie obwodu, ile czasu będę mógł z niego korzystać „Ręczne okablowanie?” „Weteran inżyniera projektu włoży większość energii w początkowy układ części. Prawie połowa całego czasu projektowania poświęcona jest optymalizacji układu komponentów pod kątem trzech następujących aspektów:

▪ Uproszczenie okablowania – zminimalizowanie krzyżujących się linii (Rat's NEST, Wanda Wire, Rat Trace Network) i tak dalej.

▪ Bliskie połączenie elementu — im krótsze uzwojenie, tym lepiej.

▪ Uwzględnienie synchronizacji sygnału.

Starzy poprzednicy często stosowali mieszane metody okablowania - ręczne wykonanie kluczowego okablowania, ustalenie ich położenia, a następnie użycie automatycznego okablowania do przetworzenia niekrytycznego okablowania; automatyczny obszar okablowania w projekcie pomaga zarządzać „poza kontrolą (poza kontrolą (poza kontrolą (poza kontrolą w algorytmie okablowania ( stan „RunAWAY)”), metoda ta może czasami być dobra w sterowaniu ręcznym okablowania i prędkość automatycznego okablowania.

Starzy poprzednicy często stosowali mieszaną metodę okablowania — ręcznie robione okablowanie kluczy, ustalali ich położenie, a następnie używali automatycznego okablowania do przetwarzania niekrytycznego okablowania;

4. Weź pod uwagę rozmiar i prąd płytki drukowanej

Większość osób zajmujących się projektowaniem elektroniki wie, że podobnie jak rzeka płynąca wzdłuż rzeki, płynące elektrony mogą również napotykać kropki i wąskie gardła; jest to bezpośrednio zastosowane w projekcie bezpiecznika samochodowego. Dzięki grubości i kształtowi okablowania (zgięcie w kształcie litery U, zgięcie w kształcie litery V, kształt litery S itp.) bezpiecznik można skalibrować i stopić w miejscu gardzieli, gdy prąd jest przeciążony.

Kształt słowa. W najlepszym wypadku przewody te jedynie spowolnią transmisję sygnału; w najgorszym przypadku stopią się przy oporze rezystancji jak bezpiecznik samochodowy.

Weź pod uwagę rozmiar i prąd płytki drukowanej.

5. Unikaj ryzyka pęknięć

Odłamek to błąd produkcyjny, który można uzyskać najlepiej poprzez odpowiedni projekt płytki drukowanej; aby zrozumieć problem pękania, musimy przejrzeć proces trawienia chemicznego. Trawienie chemiczne polega na rozłożeniu niepotrzebnej miedzi, ale jeśli część wytrawionej części jest szczególnie długa, cienka i otoczona skorupą, kształty te są czasami usuwane przed całkowitym rozkładem; te pęknięcia będą unosić się w roztworze chemicznym. Może zostać przypadkowo upuszczony na inną płytkę drukowaną.

Może również wystąpić ryzyko, że pęknięcia nadal pozostaną na oryginalnej płytce drukowanej; jeśli pęknięcia są wystarczająco wąskie, zbiornik cieczy kwasowej może skorodować wystarczającą ilość miedzi poniżej, tak że pęknięcia zostaną usunięte. Zatem pęknięcia przylegały do ​​płytki drukowanej jak flaga. Ostatecznie było nieuniknione, że spadł na płytkę i spowodował kolejne zwarcia w innym okablowaniu.

6. Podążaj za DRK

Ustawienia automatycznego okablowania służą zwykle funkcjom projektowym, a narzędzie sprawdzania zasad projektowania (DRC) jest powszechnie używane do wychwycenia ograniczeń projektowych producenta. Istota Większość zespołów projektowych ostatecznie ustali zestaw zasad projektowych, których celem jest ujednolicenie kosztów i maksymalnej wydajności produkcji gołych płyt oraz zapewnienie możliwie największej spójności montażu, kontroli i testowania.

Oprócz tego, że są korzystne dla projektowania, te zasady projektowania – utrzymując projekt w ramach wcześniej określonych ograniczeń produkcyjnych – pomagają również w zapewnieniu spójności w dziale zakupów; jeśli cena produkcji płytki drukowanej jest stała, zwykle dokonuje się zakupu. Może zmniejszyć liczbę określonych protokołów produkcji PCB, które należy przestrzegać.

Aby rozwiązać wszystkie te problemy, w DRK zbudowano wiele narzędzi do projektowania płytek PCB - niektóre narzędzia nazywają je „menedżerami ograniczeń” -son Po ustaleniu reguł DRC dla wybranego producenta należy poważnie przygotować się na błędy.

Narzędzia DRC mają na ogół konserwatywną konstrukcję. Popełniają również błędy, zgłaszając możliwe błędy, a ty musisz to określić; sprawdzenie setek „możliwych” problemów będzie kłopotliwe, ale i tak trzeba to zrobić. Powód, dla którego Twoja pierwsza transmisja zakończy się niepowodzeniem, znajduje się na tej liście pytań. Ponadto, jeśli Twój projekt powoduje dużą liczbę możliwych błędów, oznacza to, że należy ulepszyć metodę okablowania.

Dave Baker, który ma ponad 20-letnie bogate doświadczenie, zaleca: „Poświęć trochę czasu na zrozumienie i prawidłowe ustawienie systemu zabezpieczeń zapewnianego przez narzędzie do okablowania oraz sprawdź wszystkie poziomy ograniczeń. Może to być również mylące i niebezpieczne. Niewłaściwe wiązania może łatwo prowadzić do defektów lub nieodwracalnych płytek drukowanych. Błąd w ustawieniach ograniczeń może ograniczyć się do DRC lub sprawić, że będzie niezastąpiony. "