PCB tasarımı artık eskisi kadar zor veya kısıtlı değil, ancak yeni başlayanlar için hala biraz alışmaya ihtiyaç duyabilir. Basit, tek katmanlı tasarımların kullanımı çoğunlukla oldukça kolay olmasına rağmen, çeşitli büyük bileşenlerin yanına birden fazla katman eklendiğinde keşfedilmemiş bir bölge gibi hissetmeye başlar.
Elektronik meraklılarına ve yeni endüstriyel PCB tasarımcılarına yardımcı olmak için, burada yeni başlayanların deneyimlerindeki en azından birkaç aksaklığı gidermeye yardımcı olacak beş ipucu ve püf noktası var.
Kaynakları Birden Fazla Prototip Üzerinde Harcamayın
Sahadaki gelişmelerden haberdarsanız prototip geliştirme ihtiyacının önemli ölçüde azaldığını muhtemelen fark edeceksiniz. Tasarımdaki gerçek dünyadaki aksaklıkları ortadan kaldırmak için son aşamalarda bunlara hala ihtiyaç duyuluyor, ancak ön aşamalardan son versiyona kadar çok sayıda prototip geliştirme ve kullanma ihtiyacı artık gerekli değil.
Tahmin edebileceğiniz gibi bu ancak 3 boyutlu görselleştirme teknolojisi sayesinde mümkün olabiliyor. Artık şirketlerin, PCB'lere yönelik kapsamlı bir 3D modelleme, tasarlama, simüle etme ve özelleştirme yazılım paketi yardımıyla tasarımı mükemmelleştirerek gereksiz maliyetleri azaltması ve zaman gereksinimlerini azaltması bir zorunluluktur. Gerçekçi tasarım öğesinin birden fazla prototip ihtiyacını azaltmada nasıl yardımcı olduğuna bir sonraki bölümde değineceğiz.
3D Görselleştirme Özelliklerine Sahip Bir PCB Tasarım Aracı Seçin
Gelişmiş 3D tasarım yazılım araçlarında bulunan üç boyutlu görselleştirme özelliğinin yokluğunda, PCB tasarımcılarının bileşenleri kart üzerine doğru şekilde yerleştirmesi çok zor olacaktır. 3D tasarımın bileşen yerleştirmedeki avantajlarını anlamak için aşağıdaki küçük listeye göz atın.
- Uzun bileşen gövdelerinde sık karşılaşılan gölgelenme sorunlarına karşı etkili çözüm
- Referans işaretleyicileri ve serigrafi ana hatlarını yerleştirirken geliştirilmiş doğruluk
- Bir bileşenin yerleştirilmesiyle lehim maskesi açıklığının çakışmasının önlenmesi
- Referans tanımlayıcıların kötü yerleştirilmiş bileşenler nedeniyle üst üste binmesinin önlenmesi
- Vidaların, rondelaların vb. 3 boyutlu modellenmesi, imalat/montajda sorunsuz bir montaj deneyimi sağlar
- 3D görüntülerin kendisi kusurları tespit etmek ve düzeltmek için kullanılabildiğinden ön prototiplere artık gerek yoktur
- Ne kadar az prototipe yatırım yaparsanız o kadar çok tasarruf edersiniz
Yönlendirme İpuçları: Otomatik Yönlendiricinin Sınırları Vardır
Makine öğrenimi, gelişmiş PCB tasarımı yazılım paketlerindeki yapay zeka destekli otomasyon özelliklerini yavaş yavaş giderek daha akıllı hale getiriyor. Ancak şu an için otomatik yönlendirmenin mükemmel olmadığı gerçeği ortadadır.
Elbette, iz döşeme sürecini sizin için önemli ölçüde kolaylaştıracaktır, ancak çoğu zaman manuel yönlendirme hala gerekli olacaktır. Otomatik yönlendirme işlevini etkili bir şekilde kullanmak için aşağıdaki yönergeleri izleyin:
Tamamlanma Yüzdesi
Bileşen yerleştirmeniz tamamlandıktan sonra otomatik yönlendiriciyi çalıştırın; %85 veya daha yüksek bir tamamlanma puanı alıyor olmalısınız. %85'in altındaki herhangi bir değer, yerleşiminizin yeterince iyi olmadığı ve daha yüksek bir tamamlama puanı elde edene kadar parçaların ayarlanması gerektiği anlamına gelir.
Rehberlik
Rotaları manuel olarak takip ederken genellikle belirli noktalarda takılıp kalıyoruz ve bu, üzerinde çok sayıda yüksek güçlü bileşen bulunan ve doğal olarak karmaşık bir düzen gerektiren çok katmanlı bir PCB olduğunda meydana geliyor.
Takılıp kaldığınızda, başka türlü görünmeyebilecek yolları bulmak için otomatik yönlendirmeyi kullanmak için mükemmel bir fırsat sunar.
Kritik Bağlantı Noktaları
En bariz kritik bağlantı noktası elbette bir darboğazdır ve otomatik yönlendirmenin düzendeki darboğazları tespit etme konusunda eşi benzeri yoktur.
EMI'yi Nötrleştirmek için Diferansiyel Eşleştirmeyi Kullanın
EMI veya elektromanyetik girişim bir gerçek acı özellikle hassas sinyaller söz konusu olduğunda başa çıkmak için. Diferansiyel yönlendirme, yüksek güçlü kart tasarımlarında yaygın gürültüden kaynaklanan etkili paraziti en aza indirmede ve hatta tamamen etkisiz hale getirmede son derece becerikli bir tekniktir.
Yine de doğru olması en kolay yönlendirme tekniği değildir; bu nedenle aşağıdaki noktaları aklınızda bulundurun, aksi takdirde ikiz izler, başlangıçta yönlendirme yöntemiyle çözmeyi beklediğinizden daha fazla parazite neden olabilir.
Eşit Uzunluktaki İzler
Çiftteki izlerin her biri tam ve eşit uzunlukta olmalıdır. Bunun tasarım açısından bir sorun olduğu ortaya çıktığında, her iki yükün de aynı anda varış noktasına ulaşmasını sağlamak için kıvrımlar ve bölümlere ayırma uygulanmalıdır. Genellikle hataya çok az yer vardır, ancak bunu zorlamamak en iyisidir!
Birbirlerine mümkün olduğu kadar yakın olmadıkları sürece, yüksek hızlı sinyaller küçükten ciddiye kadar kesintilere neden olmaya yetecek kadar EMI üretecektir.
Empedans Kontrolü ve Nötralizasyon
Empedansı hesapladıktan sonra, diferansiyel olarak eşleştirilmiş rotalardaki yüksek hızlı sinyallerin tüm geçişi boyunca çapraz karışmanın mükemmel şekilde nötrleştirilmesini sağlamak için gerekli en küçük genişliklere yönelik ölçümlere sahip olacaksınız. Tasarruf edilen alan daha sonra nihai tasarımda oldukça faydalı olacaktır.
Aynı zamanda diferansiyel çift yolunun her noktada eşit şekilde ayrılmış tutulması gerekir. Bu tutarlılık korunmazsa mevcut döngüden kaynaklanan müdahale önemli olacaktır. PCB'nizde diferansiyel çift yönlendirmeyi uygularsanız tekdüzelik çok önemlidir.
Düz Açılar İzleme Yönlendirmesi İçin Kötü Bir Fikirdir
Düz açılarda iz bırakmanın ardındaki mantık eksikliği o kadar açıktır ki, bunu anlamak neredeyse sağduyuludur. Dik açılı dönüşlerin dış kenarlarındaki izlerin, her zaman kullanılan hesaplanan genişlikten daha dar olma olasılığı yüksektir. Bu, özellikle yüksek hızlı sinyaller tarafından kullanıldığında aşırı ısı üretecektir.
Ek olarak, üretim sürecinde keskin, 90 derecelik kenarların kötü şekilde takip edilmesi alışılmadık bir durum değildir ve bu da neredeyse anında kısa devreye yol açar. Her iki sorunu da tamamen ortadan kaldırmak için, sinyallerin düzgün, engelsiz akışını kolaylaştırmak için eski güvenilir 45 derecelik açıları kullanın ve kenarları yuvarlatın.
Bunların dışında ısı yönetimine de özellikle dikkat etmek isteyebilirsiniz. Mümkün olduğunda çipin altına bakır dolgu yerleştirerek ısı dağılımını kolaylaştırın. İz varlığı nedeniyle bakır dolguyla donatılamayan talaşların altındaki izleri genişletirseniz PCB üzerindeki genel ısı üretimini daha da azaltırsınız.