Вершина 10 Распространенные ошибки при проектировании печатных плат и как их избежать

Важно убедиться, что конструкция печатной платы надежна, поскольку любая ошибка в проектировании, неважно насколько маленький, может замедлить процесс более детального изготовления и сборки и, таким образом, привести к увеличению расходов. Как новичок в проектировании печатных плат, вы поймете, что возникает больше проблем по сравнению с опытным дизайнером. В этой статье, мы перечисляем топ 10 типичные ошибки проектирования печатных плат и соответствующие решения для новичков, чтобы избежать этих ошибок..

1. Неправильная ширина трассы

Для простоты соблазнительно использовать одинаковую ширину дорожек по всей плате., но это не лучший вариант, поскольку разные типы сигналов и мощности предъявляют разные требования к ширине трасс.. Например, дорожки, по которым передается мощность, должны быть шире, чтобы рассеивать тепло с увеличенным потоком тока без перегорания.. С другой стороны, сигналы с высоким импедансом требуют узких трасс для минимизации паразитной емкости. Радиочастотные сигналы особенно уязвимы и могут потребовать точного значения ширины трасс для соответствия характеристикам импеданса..

дальнейшее чтение: Ширина трассы печатной платы: Почему это важно для производительности вашего совета директоров

2. Недостаточный интервал трассировки

Производители устанавливают требования к минимальным расстояниям при производстве печатных плат. Неопытные дизайнеры, в частности, рассматривать соблюдение этих минимумов как лучший вариант; тем не мение, это приводит к увеличению затрат, более низкая доходность, и более обширная связь между трассами. Меньшее расстояние приводит к увеличению перекрестных помех и шума., что приводит к плохому качеству сигнала. Так, рекомендуется оставлять достаточно места между следами, это, расстояние между следами должно быть не менее 3 умноженное на расстояние между сигнальным слоем и следующим ближайшим опорным слоем.

3. Чрезмерная длина трассировки

Для трасс, которым необходимо передавать высокоскоростные сигналы, они должны быть короткими и прямыми. В случае чрезмерной длины, есть риск столкнуться с такими проблемами, как отражение сигнала, повышенная восприимчивость к электромагнитным помехам, и увеличение затрат. След можно считать линия передачи когда длина следа превышает одну десятую длины волны пересекающего его сигнала. В таком случае, помимо длины, расчет импеданса (используя один из многих конкретных инструментов, также бесплатно в сети) необходимо выполнить для проверки связи импеданса и предотвращения потери мощности сигнала..

4. Неправильное расположение развязывающих конденсаторов

Линии питания печатной платы должны использовать развязывающие конденсаторы обеспечить все компоненты платы стабильным источником питания, свободным от переходных процессов и колебаний.. Эти конденсаторы должны быть всегда подключены параллельно входу источника питания и должны быть расположены как можно ближе к выводу компонента, которому требуется питание.. Линия питания, полученная от источника питания, должна быть хорошо расположена на печатной плате, чтобы она доходила до развязывающего конденсатора раньше, чем до контакта, которому требуется стабильное напряжение..

5. Размещайте детали слишком близко к краю платы

В конструкции печатной платы, если ты поставишь площадка для печатной платы слишком близко к краю, есть вероятность повредить колодку при сборке. Хороший дизайн гарантирует, что контактные площадки находятся в пределах границ платы.. Стандартный допуск длины и ширины печатной платы составляет ±. 020 дюймы. Если на вашей плате используется SMT при пайке компонентов, затем убедитесь, что у вас есть дополнительное пространство для производителей печатных плат, чтобы они могли идеально удерживать плату во время SMT процесс. Если не, вашему производителю придется использовать направляющие или приспособления для поддержки печатной платы, что увеличит ваши производственные затраты..

6. Размещайте площадки SMT слишком близко друг к другу

Компоненты SMT имеют паяльные маски, размер которых превышает площадь их площадок.. Но отдельные паяльные маски не должны пересекаться друг с другом.. Иначе, в течение припой оплавление, некоторые части могут смещаться к центру (и друг друга). Вам не нужен один большой кусок меди, и в то же время вы не хотите, чтобы различные детали мигрировали к центру и сталкивались друг с другом, нарушая производственный процесс и вызывая различные дефекты.. Чтобы исправить такие проблемы, между площадками SMT должно быть достаточно места.

7. Отсутствующие или неадекватные переходные отверстия

Переходные отверстия используются для соединения слоев печатной платы и для отвода тепла.. Если переходные отверстия используются неправильно, обычно возникают проблемы, такие как плохое качество сигнала и распределение мощности.. Разработчикам рекомендуется реализовать соответствующее количество и размер переходных отверстий для подключения питания и заземления в зависимости от токов, необходимых в детали, и частоты сигналов.. Тепловые переходы актуальны там, где требуется отвод тепла в областях применения с высокой мощностью..

8. Злоупотребление слоями в дизайне

Нет сомнений в том, что многослойные печатные платы предлагают множество преимуществ, таких как увеличенное пространство для разводки и улучшенные характеристики. целостность сигнала. тем не мение, чрезмерное использование слоев, когда в этом нет необходимости, только увеличит стоимость и усложнит процесс изготовления.. Следовательно, Разработчики печатных плат должны тщательно оценить требования к схеме., рассмотрение лучших решений, таких как оптимизация размещения компонентов или использование различных стратегий маршрутизации., вместо добавления слоев. Эффективный дизайн печатной платы может обеспечить ту же производительность, сохраняя при этом стоимость в рамках бюджета..

9. Электромагнитная интерференция (ЭМИ)

Самая распространенная причина электромагнитных помех связана с плохой конструкцией печатных плат.. К минимизировать электромагнитные помехи на печатной плате, предлагается группировать элементы по их функциональности, например, аналог, цифровой, власть, Низкая частота, высокая частота, или другие схемы, так далее. Еще, целесообразно минимизировать, или желательно, отказаться от прямых углов на трассах и использовать металлические контейнеры и экранированные кабели, которые, в свою очередь, позволяют поглощать помехи.

10. Неправильное расположение антенны

Если на печатной плате имеются антенны для осуществления беспроводной связи, то прокладку схемы следует производить очень внимательно, чтобы не допустить ошибок. Таким образом, важно согласовать импеданс между приемопередатчиком и антенной для оптимизации передачи мощности.. В общем, Кабельная линия, соединяющая приемопередатчик с антенной, в идеале должна иметь сопротивление 50 Ой. Для реальной и правильной регулировки импеданса, Пи (ЛК) фильтры тюнера, или любая другая согласующая схема должна быть размещена между встроенной антенной и трансивером..

дальнейшее чтение: Как спроектировать антенну для печатной платы как профессионал?