Πώς μπορεί η δρομολόγηση ανίχνευσης να βελτιώσει τον σχεδιασμό των PCB;

Κατά το σχεδιασμόPCB(πλακέτα κυκλώματος εκτύπωσης), ο ηλεκτρονικός μηχανικός πρέπει να ακολουθεί την βέλτιστη πρακτική της καλωδίωσης. Αυτό βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητας του σήματος PCB και στη μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI).

Μπορεί να προκύψει στοιχειοσειρά μεταξύ γειτονικών καλωδίων σε ένα μόνοPCBστρώμα και μπορεί επίσης να εμφανιστεί μεταξύ των δύο στρωμάτων παράλληλης και κάθετης καλωδίωσης PCB. Όταν συμβεί αυτό, το σήμα από μια δρομολόγηση θα καλύπτει μια άλλη, επειδή το πλάτος της είναι μεγαλύτερο από μια άλλη καλωδίωση. ο καλύτερος τρόπος είναι να διατηρήσετε την απόσταση μεταξύ της καλωδίωσης τρεις φορές το πλάτος της καλωδίωσης. Αυτό μπορεί να προστατεύσει το 70% των ηλεκτρικών πεδίων για να αποφευχθεί αυτή η παρεμβολή. Τα άλυτα σουβλάκια θα έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην αναλογία σήματος προς θόρυβο, επομένως είναι καλύτερο να μειώσετε τα σουβλάκια το συντομότερο δυνατό κατά το στάδιο του σχεδιασμού.

Μια μέθοδος επιλογής είναι να χρησιμοποιήσετε μια αριθμομηχανή με συμβολοσειρά. Μόλις ο χρήστης εισαγάγει τις τιμές της απόστασης καλωδίωσης, του ύψους του υποστρώματος και της τάσης πηγής, το εργαλείο μπορεί να υπολογίσει την τάση σύζευξης και τον συντελεστή χορδής τουPCB. Αυτές οι επιλογές εξοικονομούν για μεγάλο χρονικό διάστημα και χειροκίνητους υπολογισμούς και επίσης αποφεύγουν πιθανά σφάλματα.

Εάν η δοκιμή δείξει ότι η απόδοση του προϊόντος έχει φτάσει επανειλημμένα τις προσδοκίες, οι μηχανικοί μπορεί να χρειαστεί να βελτιώσουν την ακεραιότητα του σήματοςPCB. Μερικές φορές τέτοια σφάλματα εμφανίζονται πριν από τη μεγάλης κλίμακας παραγωγή PCB. Ωστόσο, το πρόβλημα της ακεραιότητας του σήματος μπορεί να ανακαλυφθεί μόνο κατά τη διαδικασία παραγωγής μεγάλης κλίμακας ή όταν οι πελάτες αρχίσουν να χρησιμοποιούν το προϊόν στη σκηνή.

Η ακεραιότητα του σήματος σχετίζεται με την ποιότητα του σήματος μετάδοσης και με το εάν το σήμα μπορεί να απογοητευτεί. Το πρόβλημα της ακεραιότητας του σήματος μπορεί να υπερβαίνει το εύρος PCB και να εισάγει ή να δημιουργήσει EMI που επηρεάζει τις κοντινές συσκευές. Η εργασία που βελτιώνει την ακεραιότητα του σήματος ξεκινά από το αρχικό διάγραμμα και το στάδιο σχεδιασμού στρώματος. Η λήψη της πιο κατάλληλης απόφασης αυτή τη στιγμή θα επηρεάσει την απόδοση τουPCB.

Για παράδειγμα, όταν το πάχος της καλωδίωσης είναι κατάλληλο, το εξάρτημα μπορεί να αποτραπεί από την υπερθέρμανση, κάτι που βοηθά στη διαχείριση της θερμότητας. Αυτό γίνεται όλο και πιο σημαντικό, ειδικά όταν πολλά προϊόντα περιέχουνPCBγίνονται όλο και μικρότεροι.

Οι κατασκευαστές PCB επένδυσαν τεράστια χρηματικά ποσά όσον αφορά τον ποιοτικό έλεγχο για να εξασφαλίσουν την αξιοπιστία του προϊόντος. Για παράδειγμα, η σάρωση με ακτίνες Χ μπορεί να εντοπίσει κρυφά ελαττώματα με μη σπασμένο τρόπο. Η τεχνολογία ανίχνευσης ακτίνων Χ είναι συνήθως βασικό μέρος της διασφάλισης ποιότητας. Ωστόσο, η προσοχή στην καλωδίωση της καλωδίωσης παρέχει μια επιλογή ανίχνευσης μέσω οπτικής ανίχνευσης, η οποία μπορεί να βελτιώσει την ακεραιότητα του σήματοςPCB. Οι εργαζόμενοι στη συναρμολόγηση μπορούν να ανακαλύψουν πιθανά προβλήματα νωρίτερα και να τα λύσουν πριν προκαλέσουν μεγάλο πρόβλημα.

Για παράδειγμα, θα πρέπει να ελέγξουν εάν η καλωδίωση είναι λυγισμένη απότομα, κάτι που είναι ιδιαίτερα πρόβλημα για καλωδίωση υψηλής ισχύος ή υψηλής συχνότητας. Στην ιδανική περίπτωση, ο σχεδιαστής θα πρέπει να κρατήσει τη γραμμή εκτεταμένη κατά μήκος της ευθείας γραμμής. Εάν ο σχεδιασμός και η αναμενόμενη εφαρμογή της πλακέτας κυκλώματος απαιτεί ισορροπημένο μήκος, οι άνθρωποι μπορούν να βρουν μια γραμμή καθυστέρησης. Συνήθως μοιάζουν με την κυρτή καλωδίωση σε σχήμα φιδιού στην επιφάνεια τουPCB.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση και άλλες τεχνολογίες έχουν αλλάξει σε μεγάλο βαθμό τον τρόπο που οι άνθρωποι σχεδιάζουν και κατασκευάζουν ηλεκτρονικά προϊόντα. Ωστόσο, ακόμα κι αν οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές επιτρέπουν στους χρήστες να εκτυπώνουν κυκλώματα, να μειώνουν τα απόβλητα και να βελτιώνουν την απόδοση, δεν θα πρέπει να αγνοούν τις βέλτιστες πρακτικές που σχετίζονται με την καλωδίωση και άλλες λεπτομέρειες.

Για παράδειγμα, η τοποθέτηση στοιχείων σε μια στρατηγική μπορεί να μειώσει το EMIPCB. Ακόμα κι αν χρησιμοποιήσετε το κατάλληλο πλάτος και ελέγξετε αν υπάρχουν περιττές κάμψεις, ενδέχεται να παρουσιαστούν προβλήματα λόγω της θέσης ορισμένων εξαρτημάτων.

Για παράδειγμα, επειδή οι επαγωγείς μπορούν να παράγουν μαγνητικό πεδίο, δεν πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους ή πολύ κοντά μεταξύ τους. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει επιλογή, θα πρέπει να επιλέγεται η κατακόρυφη διάταξη για να ελαχιστοποιείται η αμοιβαία σύζευξη. Εναλλακτικά, επιλέγοντας έναν κυκλικό επαγωγέα, αυτός ο επαγωγέας είναι απίθανο να προκαλέσει προβλήματα μαγνητικού πεδίου. Βεβαιωθείτε ότι το πλάτος της καλωδίωσης του επαγωγέα δεν υπερβαίνει το απαιτούμενο πλάτος. Διαφορετικά, μπορεί να παίξουν ρόλο ως κεραία και να οδηγήσουν σε περιττή εκκίνηση.

Εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε ένα εργαλείο σχεδιασμού προηγμένης τεχνολογίας προκειμένου να ακολουθήσετε τις αρχές που σχετίζονται με την καλωδίωση και άλλες βέλτιστες πρακτικές. Ορισμένα προϊόντα καλωδίωσης επιτρέπουν στους χρήστες να κάνουν εναλλαγή μεταξύ σχεδίασης 2D και 3D. Μια έρευνα που διεξήχθη από χρήστες που χρησιμοποιούν προηγμένα εργαλεία διαπίστωσε ότι περίπου το 45% του χρόνου τους αφιερώνουν σε τρισδιάστατη καλωδίωση, επωφελούμενοι έτσι από την απεικόνιση σε πραγματικό χρόνο. Οι χρήστες μπορούν επίσης να εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες σε ένα τρισδιάστατο περιβάλλον, όπως τα μαξιλαράκια κοπής, και στη συνέχεια να δοκιμάσουν την πραγματική σχεδίαση.

Αυτές είναι μερικές εφικτές μέθοδοι στο μελλοντικό σχεδιασμό. Μπορείτε να ελαχιστοποιήσετε το EMI δίνοντας προσοχή στην καλωδίωση και να δώσετε προτεραιότητα στην επεξεργασία τουPCBακεραιότητα σήματος. Ακολουθώντας τις καθιερωμένες αρχές κατά το στάδιο του σχεδιασμού, μπορούν να αποφευχθούν πολλά προβλήματα που προκαλούν απόδοση PCB σε εσωτερικούς ελέγχους ή στην πραγματική χρήση.

Η χρήση εργαλείων διαχείρισης ψηφιακών έργων που μπορούν να παρακολουθούν την καλωδίωση είναι επίσης πολύ χρήσιμη, συμπεριλαμβανομένης της παρακολούθησης της λήψης αποφάσεων για την καλωδίωση, η οποία βοηθά στην εύρεση της πιθανής θεμελιώδους αιτίας για τα προβλήματα που ανακαλύφθηκαν. Αυτά τα προϊόντα είναι επίσης πολύ βολικά γιατί συνήθως λειτουργούν στο cloud, εξαλείφοντας τους γεωγραφικούς περιορισμούς.