Podsumujmy najczęstsze błędy w projektowaniu PCB. Ile ich zrobiłeś?

W procesie projektowania obwodów sprzętowych nieuniknione jest popełnianie błędów. Czy masz jakieś błędy na niskim poziomie?

Poniżej wymieniono pięć najczęstszych problemów projektowych podczas projektowania płytek PCB i odpowiadające im środki zaradcze.

01. Błąd pinu

Szeregowy, liniowy zasilacz regulowany jest tańszy niż zasilacz impulsowy, ale wydajność konwersji mocy jest niska. Zwykle wielu inżynierów decyduje się na stosowanie zasilaczy z regulacją liniową ze względu na łatwość obsługi, dobrą jakość i niską cenę.

Należy jednak zaznaczyć, że choć jest wygodny w użyciu, zużywa dużo energii i powoduje duże rozpraszanie ciepła. Natomiast zasilacz impulsowy ma złożoną konstrukcję, ale jest bardziej wydajny.

Należy jednak pamiętać, że piny wyjściowe niektórych zasilaczy regulowanych mogą być ze sobą niekompatybilne, dlatego przed podłączeniem należy sprawdzić odpowiednie definicje pinów w instrukcji chipa.

Rysunek 1.1 Zasilacz liniowo regulowany ze specjalnym układem pinów

02. Błąd okablowania

Różnica między projektem a okablowaniem jest głównym błędem na końcowym etapie projektowania PCB. Dlatego pewne rzeczy trzeba wielokrotnie sprawdzać.

Na przykład rozmiar urządzenia, jakość, rozmiar podkładki i poziom recenzji. Krótko mówiąc, konieczne jest wielokrotne sprawdzanie schematu projektowego.

 Rysunek 2.1 Kontrola linii

03. Pułapka korozyjna

Gdy kąt pomiędzy przewodami PCB jest zbyt mały (kąt ostry), może powstać pułapka kwasowa.

W połączeniach pod ostrym kątem mogą znajdować się resztki cieczy korozyjnej na etapie korozji płytki drukowanej, usuwając w ten sposób więcej miedzi w tym miejscu, tworząc punkt karbowany lub pułapkę.

Później przewód może pęknąć i obwód może zostać otwarty. Nowoczesne procesy produkcyjne znacznie ograniczyły zjawisko pułapki korozyjnej dzięki zastosowaniu światłoczułego roztworu korozyjnego.

 Rysunek 3.1 Linie połączeń z ostrymi kątami

04. Urządzenie nagrobne

W przypadku stosowania procesu rozpływowego do lutowania niektórych małych urządzeń do montażu powierzchniowego, pod wpływem infiltracji lutowia utworzy się zjawisko wypaczenia pojedynczego końca, powszechnie znane jako „nagrobek”.

Zjawisko to jest zwykle spowodowane asymetrycznym układem okablowania, co powoduje nierównomierne rozprowadzanie ciepła po podkładce urządzenia. Stosowanie prawidłowego testu DFM może skutecznie złagodzić występowanie zjawiska nagrobka.

  Rysunek 4.1 Zjawisko nagrobka podczas lutowania rozpływowego płytek drukowanych

05. Szerokość przewodu

Gdy prąd przewodu PCB przekracza 500 mA, średnica pierwszej linii PCB będzie wydawać się niewystarczająca. Ogólnie rzecz biorąc, powierzchnia płytki PCB będzie przewodzić więcej prądu niż wewnętrzne ścieżki płytki wielowarstwowej, ponieważ ścieżki powierzchniowe mogą rozpraszać ciepło w powietrzu.

Szerokość śladu jest również powiązana z grubością folii miedzianej na warstwie. Większość producentów płytek PCB umożliwia wybór różnych grubości folii miedzianej od 0,5 uncji/stopę kwadratową do 2,5 uncji/stopę kwadratową.

Rysunek 5.1 Szerokość przewodu PCB