Hãy cùng điểm lại những lỗi phổ biến nhất trong thiết kế PCB. Bạn đã thực hiện được bao nhiêu trong số đó?

Trong quá trình thiết kế mạch phần cứng không thể tránh khỏi những sai sót. Bạn có bất kỳ sai lầm cấp độ thấp?

Sau đây liệt kê năm vấn đề thiết kế phổ biến nhất trong thiết kế PCB và các biện pháp đối phó tương ứng.

01. Lỗi ghim

Bộ nguồn điều chỉnh tuyến tính nối tiếp rẻ hơn bộ nguồn chuyển mạch nhưng hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp. Thông thường, nhiều kỹ sư chọn sử dụng bộ nguồn điều chỉnh tuyến tính vì tính dễ sử dụng, chất lượng tốt và giá thấp.

Nhưng cần lưu ý rằng dù thuận tiện khi sử dụng nhưng lại tiêu tốn nhiều điện năng và gây ra tình trạng tản nhiệt nhiều. Ngược lại, nguồn điện chuyển mạch có thiết kế phức tạp nhưng hiệu quả hơn.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các chân đầu ra của một số bộ nguồn được quy định có thể không tương thích với nhau, vì vậy trước khi nối dây, cần xác nhận các định nghĩa chân liên quan trong sách hướng dẫn sử dụng chip.

Hình 1.1 Một nguồn điện được điều chỉnh tuyến tính có cách bố trí chân cắm đặc biệt

02. Lỗi nối dây

Sự khác biệt giữa thiết kế và nối dây là lỗi chính trong giai đoạn cuối của thiết kế PCB. Vì vậy, một số điều cần phải được kiểm tra nhiều lần.

Ví dụ: kích thước thiết bị, thông qua chất lượng, kích thước pad và mức độ đánh giá. Nói tóm lại, cần phải kiểm tra lại nhiều lần so với sơ đồ thiết kế.

 Hình 2.1 Kiểm tra đường dây

03. Bẫy ăn mòn

Khi góc giữa các dây dẫn PCB quá nhỏ (góc nhọn), bẫy axit có thể được hình thành.

Các kết nối góc nhọn này có thể còn sót lại chất lỏng ăn mòn trong giai đoạn ăn mòn bảng mạch, do đó loại bỏ nhiều đồng hơn ở vị trí đó, tạo thành điểm thẻ hoặc bẫy.

Sau đó, dây dẫn có thể bị đứt và mạch điện có thể bị hở. Quy trình sản xuất hiện đại đã giảm đáng kể hiện tượng bẫy ăn mòn này nhờ sử dụng dung dịch ăn mòn cảm quang.

 Hình 3.1 Các đường nối có góc nhọn

04. Thiết bị bia mộ

Khi sử dụng quy trình reflow để hàn một số thiết bị nhỏ gắn trên bề mặt, thiết bị sẽ hình thành hiện tượng cong vênh một đầu dưới sự xâm nhập của chất hàn, thường được gọi là "bia mộ".

Hiện tượng này thường xảy ra do kiểu đi dây không đối xứng, khiến nhiệt lượng tỏa ra trên miếng đệm của thiết bị không đồng đều. Sử dụng phương pháp kiểm tra DFM chính xác có thể làm giảm bớt sự xuất hiện của hiện tượng bia mộ một cách hiệu quả.

  Hình 4.1 Hiện tượng Tombstone trong quá trình hàn nóng chảy lại bảng mạch

05. Chiều rộng chì

Khi dòng điện của dây dẫn PCB vượt quá 500mA, đường kính dòng đầu tiên của PCB sẽ có vẻ không đủ. Nói chung, bề mặt của PCB sẽ mang nhiều dòng điện hơn các dấu vết bên trong của bảng nhiều lớp vì các dấu vết bề mặt có thể khuếch tán nhiệt qua không khí.

Chiều rộng vết cũng liên quan đến độ dày của lá đồng trên lớp. Hầu hết các nhà sản xuất PCB cho phép bạn chọn độ dày khác nhau của lá đồng từ 0,5 oz/sq.ft đến 2,5 oz/sq.ft.

Hình 5.1 Chiều rộng dây dẫn PCB