Pokyny pro návrh a rozvržení plošných spojů
Návrh a uspořádání desek plošných spojů je důležitá a komplexní dovednost, která vyžaduje znalosti, zkušenosti a trpělivost. Efektivní design může nejen šetřit peníze, ale také zlepšit funkčnost produktu. Pro napomáhání procesu existuje mnoho nástrojů pro návrh PCB, jako je Advanced Design Suite, OrCAD, ARES a tak dále. Tento článek pojednává o některých pokynech, které byly vypracovány s cílem informovat návrháře PCB o nejčastějších chybách a pomoci jim ve fázi návrhu a rozvržení.
Prvním úkolem v rozvržení PCB je vytvořit syrové rozložení desky plošných spojů přidělením volného místa na desce plošných spojů do různých bloků obvodu. To pomáhá při dvou kritických počátečních rozhodnutích
Oddělené oblasti pro různé komponenty, komunikační porty nebo antény jsou identifikovány.
Nejvíce kritické stopy okruhu jsou identifikovány a zbytek rozvržení se stane centralizovaným, což vede k pohodlnějšímu návrhu.
Obecně chceme, aby se všechny součásti vešly do co nejmenšího prostoru, což se stává kritickým v případě, že je vyžadována miniaturizovaná deska plošných spojů. Deska plošných spojů je většinou namontována v zařízení po výrobě s použitím určitého místa desky; proto jsou kritické součásti umístěny tak, aby se v tomto stadiu nepoškodily. Vrstvy plošných spojů se rozhodují na základě složitosti návrhu. Přidání více vrstev přináší vyšší náklady, ale zároveň mohou být instalovány komplikované obvody v menším prostoru.
Stopy nebo stopy, které jsou v podstatě čáry mědi uloženy, jsou navrženy podle přísných pokynů. Přesnost návrhových směrnic pro tloušťku mědi, šířku stop a děr se liší u různých typů desek plošných spojů.
Šířka stopy může změnit vzorek záření v případě RF designu, kde změna šířky dráhy může dramaticky měnit impedanci, nicméně pro všechny typy PCB, šířka stopy rozhoduje o odporu, proto musí být udržována tak, aby elektrické vlastnosti obvod není ovlivněn.
Tloušťka mědi je pro vnější vrstvy větší a menší v případě vnitřních vrstev v vícevrstvém provedení. Trasová vůle je dalším důležitým faktorem, stopy nebo stopy musí být udržovány v bezpečné vzdálenosti, kde se elektricky nenarušují.
Téměř každá deska plošných spojů má v ní vyvrtané otvory. Vzhledem k tomu, že vrtací otvory vyžadují větší úsilí a je větší pravděpodobnost poruchy výroby desek plošných spojů během procesu vrtání, je vhodné snížit počet otvorů.
Vícevrstvý design desek plošných spojů pomáhá šetřit místo v případě složitého obvodu, kde musíme ušetřit prostor. Různé vrstvy jsou spojeny pomocí děr. U vícevrstvých desek plošných spojů doporučujeme mít dvě oddělené vrstvy pro zem a napájení. To nejen pomáhá při odvádění tepla, ale také snižuje pravděpodobnost, že miniaturní dráhy vytvoří antény. Poměr nákladů a přínosů vícevrstvého provedení se často provádí před výrobou vícevrstvé desky plošných spojů.
Každá stopa na desce plošných spojů má určitý odpor, a proto musíme odhadnout problémy s vytápěním, které by mohly vzniknout v určitých konstrukcích. V takových případech můžeme zabudovat chladiče. Pro konstrukce RF je klíčem design a rozložení desek plošných spojů. Často začleněním kruhových ohybů namísto obdélníkového tvaru se zachová síla signálu. Pro RF je většinou jedna zemní rovina a vstupy jsou udržovány co nejdále od výstupů.