Công ty thiết kế PCB giải thích kỹ năng thiết kế PCB cho bạn

1. Làm quen với quy trình sản xuất của nhà máy

NhiềuPCBkỹ sư thiết kế chỉ biết vẽ bảng và kéo đường. Không có gì đáng ngạc nhiên khi các bước sản xuất PCB và quy trình xử lý hóa học hoàn toàn không được biết đến. Tuy nhiên, việc thiếu kiến ​​thức thực tế như vậy thường dẫn đến việc các kỹ sư mới vào nghề không đưa ra được các quyết định thiết kế phức tạp hơn.

Thiết kế có thực sự cần phức tạp đến vậy không? Chúng ta không thể sử dụng lưới điện lớn hơn để nối dây, từ đó giảm chi phí bảng mạch và cải thiện độ tin cậy sao? Thiết kế những lỗi khác mà người mới mắc phải, cũng như kích thước lối đi nhỏ không cần thiết và Đường mù và Đường chôn. Những lỗ chân lông tiên tiến đó là vũ khí của các nhà thiết kế PCB nhưng lại có tính hiệu lực cao (Hiệu quả). Mặc dù chúng là những công cụ có sẵn nhưng không có nghĩa là chúng phải được sử dụng.

Một bài đăng trên blog của chuyên gia thiết kế PCB Bert Simonovich đã nói về vấn đề tỷ lệ lỗ chân lông: "Tỷ lệ chiều dài và chiều rộng 6: 1 có thể đảm bảo rằng bảng mạch của bạn có thể được sản xuất ở bất cứ đâu." Đối với hầu hết các thiết kế, hầu hết các thiết kế Chỉ cần bạn suy nghĩ và lập kế hoạch một chút, bạn có thể tránh được những tính năng mật độ cao (HDI) đó và tiết kiệm chi phí cũng như cải tiến thiết kế.

Những lỗ chân lông siêu nhỏ hoặc một đầu (Đầu cuối) để mạ đồng là cần thiết cho các khả năng vật lý và cơ học chất lỏng mạ đồng. Không phải tất cả các xưởng đúc PCB đều giỏi. Hãy nhớ rằng, chỉ cần có một đường chuyền xấu, bạn có thể phá hủy toàn bộ bảng mạch; nếu bạn có 20.000 lỗ hổng trong thiết kế của mình thì bạn có 20.000 khả năng thất bại. Việc sử dụng HDI không cần thiết để vượt qua các lỗ hổng và tỷ lệ thất bại sẽ tăng vọt ngay lập tức.

Công ty thiết kế PCB

2. Mạch có thể đơn giản hóa công việc thiết kế

Đôi khi chỉ thiết kế một bảng mạch đơn giản và sơ đồ dường như lãng phí thời gian; đặc biệt nếu bạn đã có kinh nghiệm hoàn thành một hoặc hai thiết kế. Nhưng đối với những người lần đầu tiên thiết kế PCB thì việc vẽ sơ đồ mạch điện cũng sẽ là một công việc khó khăn. Sơ đồ mạch nhảy là một chiến lược thường được những người mới sử dụng và kỹ sư thiết kế có kinh nghiệm ở mức trung bình áp dụng, nhưng vui lòng phát triển hệ thống dây điện của bạn từ một sơ đồ mạch hoàn chỉnh có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo, điều này sẽ giúp đảm bảo rằng liên kết nối dây của bạn có thể được hoàn thành hoàn chỉnh. . ; Sau đây là lý do:

Trước hết, sơ đồ mạch là sự trình bày trực quan của mạch PCB, có thể truyền tải thông tin ở nhiều cấp độ; khu vực phụ của mạch được chia thành nhiều trang bản vẽ chi tiết và các phần chức năng tương ứng có thể được sắp xếp ở vị trí lân cận, bất kể bố cục vật lý cuối cùng của nó như thế nào. Thứ hai, vì ký hiệu sơ đồ mạch sẽ chỉ rõ từng chân của từng linh kiện nên dễ phát hiện những cú đá không được ưa chuộng; nói cách khác, bất kể các quy tắc hình thức của mạch được mô tả có được tuân thủ hay không, sơ đồ mạch giúp bạn nhanh chóng sử dụng tầm nhìn bằng tầm nhìn một cách nhanh chóng bằng tầm nhìn Xác định để đảm bảo tính toàn vẹn của mạch.

Nếu có sơ đồ mạch làm mẫu cơ bản khi thiết kế PCB, nó có thể đơn giản hóa công việc nối dây. Sử dụng ký hiệu sơ đồ mạch để hoàn thành liên kết, đồng thời bạn không cần phải nghĩ đi nghĩ lại nhiều lần về các liên kết đó để vượt qua thử thách đi xe; cuối cùng bạn sẽ lưu lại thiết kế và làm lại thiết kế kết nối làn đường còn thiếu ở lần sửa đổi đầu tiên.

Sơ đồ mạch có thể đơn giản hóa nhiệm vụ thiết kế

3. Sử dụng thiết bị đấu dây tự động nhưng không phụ thuộc vào

Hầu hết các công cụ CAD PCB cấp chuyên nghiệp đều có hệ thống dây điện tự động, nhưng trừ khi bạn thiết kế PCB rất chuyên nghiệp, hệ thống dây điện tự động chỉ có thể được sử dụng để thực hiện thiết kế sơ bộ; đối với liên kết mạch PCB Bạn vẫn nên biết cách hoàn thành giải pháp.

Hệ thống dây điện tự động là một công cụ có cấu hình cao. Để phát huy hết vai trò của mình, mỗi nhiệm vụ phải được thiết lập cẩn thận và xem xét việc cài đặt các tham số nối dây. Nói tóm lại, không có giá trị mặc định chung cơ bản phù hợp.

Khi bạn hỏi một kỹ sư thiết kế có kinh nghiệm: "Sử dụng hệ thống dây điện tự động nào là tốt nhất?" Họ sẽ trả lời: “Những vật ở giữa tai hai bên (mắt);” và họ rất nghiêm túc. Quá trình nối dây giống như một thuật toán nghệ thuật hơn, bản thân nó mang tính phỏng đoán, vì vậy nó rất giống với thuật toán quay lui truyền thống.

Thuật toán hồi cứu rất phù hợp cho việc tìm lời giải, đặc biệt là các đường dẫn như mê cung hay lựa chọn câu đố; nhưng trong một trường hợp mở và không giới hạn, chẳng hạn như PCB của các thành phần được đưa ra trước, thuật toán hồi cứu không thể được sử dụng để tìm ra Giải pháp tối ưu hóa tối ưu hóa mạnh mẽ. Trừ khi các ràng buộc của thiết bị nối dây tự động được kỹ sư tinh chỉnh cẩn thận, sản phẩm hoàn thiện nối dây vẫn đòi hỏi điểm yếu trong kết quả của thuật toán hồi cứu.

Kích thước của hệ thống dây điện là một vấn đề khác. Hệ thống dây điện tự động không thể được xác định 100% để xác định mức độ lớn mà bạn dự định chuyển trực tuyến, vì vậy bạn không thể giúp bạn xác định độ rộng của hệ thống dây điện; kết quả là hầu hết công nhân đi dây tự động đều phải đi bộ. Chiều rộng của đường không đáp ứng các thông số kỹ thuật.

Khi bạn cân nhắc việc sử dụng hệ thống đấu dây tự động, trước tiên hãy tự hỏi: "Sau khi tôi đặt các giới hạn của hệ thống đấu dây tự động trong bo mạch và thậm chí đặt các giới hạn cho từng hệ thống dây điện trên sơ đồ mạch, tôi có thể sử dụng nó trong bao lâu? ? Đi dây thủ công? "Kỹ sư thiết kế kỳ cựu sẽ dồn phần lớn sức lực vào việc bố trí bộ phận ban đầu. Gần một nửa toàn bộ thời gian thiết kế dành cho việc tối ưu hóa bố cục thành phần từ ba khía cạnh sau:

▪ Đơn giản hóa việc đi dây - giảm thiểu các đường chéo (Rat's NEST, hoặc Wanda Wire, Rat Trace Network), v.v.

▪ Các bộ phận gần nối - cuộn dây càng ngắn thì càng tốt.

▪ Xem xét thời điểm phát tín hiệu.

Những người tiền nhiệm cũ thường sử dụng các phương pháp kết nối dây hỗn hợp - thực hiện nối dây chính theo cách thủ công, cố định vị trí của chúng, sau đó sử dụng hệ thống dây điện tự động để xử lý hệ thống dây điện không quan trọng; khu vực đi dây tự động trong thiết kế giúp quản lý tình trạng “mất kiểm soát (ngoài tầm kiểm soát) (mất kiểm soát (mất kiểm soát trong thuật toán đi dây (“RunAWAY)”), phương pháp này đôi khi có thể tốt trong việc điều khiển bằng tay hệ thống dây điện và tốc độ của hệ thống dây điện tự động.

Những người tiền nhiệm cũ thường sử dụng phương pháp đấu dây hỗn hợp - đấu dây bằng chìa khóa thủ công, cố định vị trí của chúng, sau đó sử dụng hệ thống dây điện tự động để xử lý hệ thống dây điện không quan trọng;

4. Xem xét kích thước và dòng điện của bảng mạch

Hầu hết những người tham gia vào lĩnh vực thiết kế điện tử đều biết rằng giống như một dòng sông đi dọc theo sông, các electron đang chảy cũng có thể gặp phải điểm cổ họng và tắc nghẽn; điều này được áp dụng trực tiếp vào thiết kế Cầu chì ô tô. Thông qua độ dày và hình dạng của dây dẫn (uốn hình chữ U, uốn hình chữ V, hình chữ S, v.v.), cầu chì có thể được hiệu chỉnh và nấu chảy tại điểm họng khi dòng điện quá tải.

Hình dạng của từ. Tốt nhất, những sợi dây đó sẽ chỉ làm chậm quá trình truyền tín hiệu; trường hợp xấu nhất là chúng sẽ tan chảy ở điện trở của điện trở giống như cầu chì ô tô.

Hãy xem xét kích thước và dòng điện của bảng mạch.

5. Tránh nguy cơ nứt vỡ

Sliver là lỗi sản xuất có thể được quản lý tốt nhất thông qua thiết kế bảng mạch phù hợp; Để hiểu được vấn đề nứt, chúng ta cần xem lại quá trình ăn mòn hóa học. Khắc hóa học là để phân hủy đồng không cần thiết, nhưng nếu phần khắc đặc biệt dài, mỏng và có vỏ thì những hình dạng đó đôi khi bị tước đi trước khi bị phân hủy hoàn toàn; vết nứt này sẽ nổi trong dung dịch hóa chất. Nó có thể rơi ngẫu nhiên trên một bảng mạch khác.

Rủi ro cũng có thể xảy ra là các vết nứt vẫn còn trên bảng mạch ban đầu; nếu các vết nứt đủ hẹp, vũng chất lỏng axit có thể ăn mòn đủ lượng đồng bên dưới, khiến các vết nứt bị bong ra. Vì thế các vết nứt bám quanh bảng mạch như một lá cờ. Cuối cùng, việc nó rơi xuống bảng là điều không thể tránh khỏi và gây ra hiện tượng đoản mạch khác do hệ thống dây điện khác.

6. Theo dõi DRC

Việc cài đặt hệ thống dây điện tự động thường dành cho các chức năng thiết kế và bộ kiểm tra quy tắc thiết kế (DRC) thường được sử dụng để nắm bắt các ràng buộc thiết kế của nhà sản xuất. Bản chất Hầu hết các nhóm thiết kế cuối cùng sẽ thiết lập một bộ quy tắc thiết kế, mục đích là để tiêu chuẩn hóa chi phí và năng suất tối đa của việc sản xuất các tấm trần, đồng thời làm cho việc lắp ráp, kiểm tra và thử nghiệm nhất quán nhất có thể.

Ngoài việc mang lại lợi ích cho việc thiết kế, các quy tắc thiết kế này - bằng cách duy trì thiết kế trong phạm vi các hạn chế sản xuất được xác định trước - cũng giúp thiết lập tính nhất quán trong bộ phận mua sắm; nếu giá sản xuất bảng mạch phù hợp thì người mua thường mua. Nó có thể giảm số lượng quy trình sản xuất PCB cụ thể cần được duy trì.

Để giải quyết tất cả những vấn đề này, nhiều công cụ thiết kế PCB đã được tích hợp sẵn trong DRC - một số công cụ gọi chúng là "trình quản lý ràng buộc" -son Khi đã đặt quy tắc DRC cho nhà sản xuất đã chọn, bạn phải chuẩn bị các lỗi một cách nghiêm túc.

Các công cụ DRC nhìn chung có thiết kế thận trọng. Họ cũng mắc sai lầm khi báo cáo những sai sót có thể xảy ra và bạn phải tự quyết định; Để sàng lọc hàng trăm vấn đề “có thể xảy ra” sẽ rất rườm rà nhưng dù sao bạn cũng phải làm. Lý do tại sao buổi phát trực tiếp đầu tiên của bạn chắc chắn sẽ thất bại trong danh sách câu hỏi này. Ngoài ra, nếu thiết kế của bạn gây ra nhiều lỗi có thể xảy ra, điều đó có nghĩa là phương pháp nối dây của bạn cần phải được cải thiện.

Dave Baker, người có hơn 20 năm kinh nghiệm, khuyến nghị: "Hãy dành thời gian để hiểu và thiết lập chính xác hệ thống hạn chế do công cụ nối dây cung cấp, đồng thời xem xét tất cả các cấp độ ràng buộc; Nó cũng có thể gây nhầm lẫn và nguy hiểm. Những hạn chế sai lầm." có thể dễ dàng dẫn đến lỗi hoặc bảng mạch không thể khắc phục được. Lỗi trong cài đặt ràng buộc có thể chỉ giới hạn ở DRC hoặc khiến nó không thể thay thế được."