W jaki sposób routing śledzenia może ulepszyć projekt PCB?

Podczas projektowaniaPCB(płytka drukowana), inżynier elektronik musi przestrzegać najlepszych praktyk dotyczących okablowania. Pomaga to zachować integralność sygnału PCB i zmniejszyć zakłócenia elektromagnetyczne (EMI).

Ciąg może wystąpić pomiędzy sąsiednimi okablowaniami na pojedynczymPCBwarstwie i może również wystąpić pomiędzy dwiema warstwami okablowania równoległego i pionowego PCB. Kiedy tak się stanie, sygnał z jednego przewodu pokryje drugi, ponieważ jego amplituda jest większa niż w przypadku innego okablowania. najlepszym sposobem jest zachowanie odległości między okablowaniem trzykrotności szerokości okablowania. Może to chronić 70% pól elektrycznych, aby uniknąć tych zakłóceń. Nierozwiązane punkty przekroju będą miały negatywny wpływ na stosunek sygnału do szumu, dlatego najlepiej jest je zmniejszyć jak najszybciej na etapie projektowania.

Jedną z metod jest użycie kalkulatora łańcuchowego. Po wprowadzeniu przez użytkownika wartości długości okablowania, wysokości podłoża i napięcia źródła, narzędzie może obliczyć napięcie sprzęgające i współczynnik strunyPCB. Opcje te oszczędzają długi czas i ręczne obliczenia, a także pozwalają uniknąć ewentualnych błędów.

Jeśli test wykaże, że wydajność produktu wielokrotnie osiągnęła oczekiwania, inżynierowie mogą potrzebować poprawy integralności sygnałuPCB. Czasami takie usterki pojawiają się przed produkcją PCB na dużą skalę. Jednak problem integralności sygnału można wykryć dopiero podczas procesu produkcyjnego na dużą skalę lub gdy klienci zaczną używać produktu na miejscu zdarzenia.

Integralność sygnału jest powiązana z jakością sygnału transmisji i tym, czy sygnał może zostać zawiedziony. Problem z integralnością sygnału może przekraczać zasięg PCB i wprowadzać lub generować zakłócenia elektromagnetyczne, które wpływają na pobliskie urządzenia. Prace nad poprawą integralności sygnału rozpoczynają się od etapu diagramu głównego i projektowania warstw. Podjęcie w tym momencie najwłaściwszej decyzji będzie miało wpływ na wydajnośćPCB.

Na przykład, jeśli grubość okablowania jest odpowiednia, można zapobiec przegrzaniu elementu, co pomaga w zarządzaniu ciepłem. Staje się to coraz ważniejsze, zwłaszcza gdy wiele produktów zawieraPCBstają się coraz mniejsze.

Producenci PCB zainwestowali ogromne sumy pieniędzy w kontrolę jakości, aby zapewnić niezawodność produktu. Na przykład skanowanie rentgenowskie może zidentyfikować wady ukryte w nienaruszony sposób. Technologia wykrywania promieni rentgenowskich jest zazwyczaj kluczowym elementem zapewnienia jakości. Jednak zwrócenie uwagi na okablowanie umożliwia wybór wykrywania poprzez wykrywanie wizualne, co może poprawić integralność sygnałuPCB. Montażyści mogą wcześniej wykryć potencjalne problemy i rozwiązać je, zanim sprawią duże kłopoty.

Na przykład powinni sprawdzić, czy okablowanie nie jest mocno zagięte, co stanowi szczególny problem w przypadku okablowania dużej mocy lub wysokiej częstotliwości. W idealnym przypadku projektant powinien utrzymywać linię przebiegającą wzdłuż linii prostej. Jeśli projekt i przewidywane zastosowanie płytki drukowanej wymaga zrównoważonej długości, można znaleźć linię opóźniającą. Zwykle wyglądają jak zakrzywione przewody w kształcie węża na powierzchniPCB.

Druk 3D i inne technologie znacznie zmieniły sposób, w jaki ludzie projektują i wytwarzają produkty elektroniczne. Jednak nawet jeśli drukarki 3D umożliwiają użytkownikom drukowanie obwodów, zmniejszanie ilości odpadów i poprawę wydajności, nie powinny ignorować najlepszych praktyk związanych z okablowaniem i innymi szczegółami.

Na przykład umieszczenie komponentów w strategii może zmniejszyć zakłócenia elektromagnetycznePCB. Nawet jeśli zastosujesz odpowiednią szerokość i sprawdzisz, czy nie ma zbędnych zagięć, nadal mogą pojawić się problemy wynikające z umiejscowienia niektórych elementów.

Na przykład, ponieważ cewki indukcyjne mogą wytwarzać pole magnetyczne, nie powinny być łączone ze sobą ani zbyt blisko siebie. W przypadku braku wyboru należy wybrać układ pionowy, aby zminimalizować wzajemne sprzężenie. Alternatywnie, wybierając cewkę kołową, jest mało prawdopodobne, aby cewka ta powodowała problemy z polem magnetycznym. Upewnij się, że szerokość okablowania cewki indukcyjnej nie przekracza wymaganej szerokości. W przeciwnym razie mogą pełnić rolę anteny i prowadzić do niepotrzebnego startu.

Rozważ użycie zaawansowanego narzędzia do projektowania, aby przestrzegać zasad związanych z okablowaniem i innymi najlepszymi praktykami. Niektóre produkty okablowania umożliwiają użytkownikom przełączanie między projektowaniem 2D i 3D. Ankieta przeprowadzona przez użytkowników przy użyciu zaawansowanych narzędzi wykazała, że ​​około 45% ich czasu spędzają na okablowaniu 3D, korzystając w ten sposób z wizualizacji w czasie rzeczywistym. Użytkownicy mogą również wykonywać określone operacje w środowisku 3D, takie jak przycinanie padów, a następnie wypróbować rzeczywisty projekt.

Oto kilka możliwych metod, które można zastosować w przyszłym projektowaniu. Możesz zminimalizować zakłócenia elektromagnetyczne, zwracając uwagę na okablowanie i nadając priorytet przetwarzaniuPCBIntegralność sygnału. Postępując zgodnie z ustalonymi zasadami na etapie projektowania, można uniknąć wielu problemów powodujących działanie PCB podczas testów wewnętrznych lub rzeczywistego użytkowania.

Bardzo pomocne jest również korzystanie z cyfrowych narzędzi do zarządzania projektami, które umożliwiają śledzenie okablowania, w tym śledzenie procesu podejmowania decyzji o okablowaniu, co pomaga znaleźć potencjalną podstawową przyczynę wykrytych problemów. Produkty te są również bardzo wygodne, ponieważ zazwyczaj działają w chmurze, eliminując ograniczenia geograficzne.