บริษัทออกแบบ PCB อธิบายทักษะการออกแบบ PCB ให้กับคุณ

1. คุ้นเคยกับกระบวนการผลิตของโรงงาน

มากมายพีซีบีวิศวกรออกแบบรู้วิธีวาดกระดานและดึงเส้นเท่านั้น ไม่น่าแปลกใจเลยที่ขั้นตอนการผลิต PCB และกระบวนการแปรรูปทางเคมีไม่เป็นที่รู้จักโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม การขาดความรู้เชิงปฏิบัติดังกล่าวมักจะทำให้การตัดสินใจออกแบบไม่ซับซ้อนสำหรับวิศวกรมือใหม่อีกต่อไป

การออกแบบจำเป็นต้องซับซ้อนขนาดนั้นจริงหรือ? เราไม่สามารถใช้กริดที่ใหญ่ขึ้นในการเดินสายไฟ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนของแผงวงจรและเพิ่มความน่าเชื่อถือได้หรือไม่ ออกแบบข้อผิดพลาดอื่น ๆ ที่มือใหม่ทำ เช่นเดียวกับขนาดทางเดินเล็ก ๆ ที่ไม่จำเป็นและ Blind Via และ Buried Via รูพรุนขั้นสูงเหล่านี้เป็นอาวุธของนักออกแบบ PCB แต่มีความถูกต้องสูง (ประสิทธิผล) แม้ว่าจะเป็นเครื่องมือที่มีอยู่ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าต้องใช้

โพสต์ในบล็อกจากผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบ PCB Bert Simonovich พูดคุยเกี่ยวกับปัญหาสัดส่วนของรูพรุน: "อัตราส่วนความยาวและความกว้าง 6: 1 ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแผงวงจรของคุณสามารถผลิตได้ทุกที่" สำหรับการออกแบบส่วนใหญ่ การออกแบบส่วนใหญ่ ตราบเท่าที่คุณคิดและวางแผนเพียงเล็กน้อย คุณสามารถหลีกเลี่ยงคุณสมบัติความหนาแน่นสูง (HDI) เหล่านั้นได้ และประหยัดค่าใช้จ่ายและปรับปรุงการออกแบบได้

รูขนาดเล็กพิเศษหรือรูปลายด้านเดียว (Dead-Ended) สำหรับการชุบทองแดง จำเป็นสำหรับความสามารถด้านฟิสิกส์และกลศาสตร์ของไหลที่ชุบทองแดง โรงหล่อ PCB ไม่ใช่ทุกโรงจะเก่ง โปรดจำไว้ว่า ตราบใดที่มีการจ่ายบอลไม่ดี คุณสามารถทำลายแผงวงจรทั้งหมดได้ หากคุณมีรูพรุน 20,000 รูในการออกแบบ คุณมีโอกาส 20,000 ที่จะล้มเหลว การใช้ HDI โดยไม่จำเป็นเพื่อผ่านหลุม และอัตราความล้มเหลวจะเพิ่มขึ้นทันที

บริษัทออกแบบ พีซีบี

2. วงจรสามารถทำให้งานออกแบบง่ายขึ้น

บางครั้งแค่ออกแบบแผงวงจรง่ายๆ และแผนผังดูเหมือนจะเสียเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณมีประสบการณ์ในการออกแบบหนึ่งหรือสองแบบแล้ว แต่สำหรับผู้ที่ออกแบบ PCB เป็นครั้งแรก การวาดแผนภาพวงจรก็อาจเป็นงานที่ยากเช่นกัน แผนภาพวงจรกระโดดเป็นกลยุทธ์ที่มือใหม่และวิศวกรออกแบบที่มีประสบการณ์ระดับปานกลางนำมาใช้บ่อยครั้ง แต่โปรดพัฒนาสายไฟของคุณจากแผนภาพวงจรที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงได้ ซึ่งจะช่วยให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อสายไฟของคุณจะสามารถเสร็จสมบูรณ์ได้ทั้งหมด . ; ต่อไปนี้เป็นเหตุผล:

ประการแรก แผนภาพวงจรคือการนำเสนอด้วยภาพของวงจร PCB ซึ่งสามารถถ่ายทอดข้อมูลได้หลายระดับ พื้นที่ย่อยของวงจรแบ่งออกเป็นหลายหน้าของการวาดโดยละเอียด และส่วนที่เกี่ยวข้องของฟังก์ชันสามารถจัดวางในตำแหน่งใกล้เคียงได้ โดยไม่คำนึงถึงรูปแบบทางกายภาพขั้นสุดท้าย ประการที่สอง เนื่องจากสัญลักษณ์แผนภาพวงจรจะระบุแต่ละพินของแต่ละส่วนประกอบ จึงง่ายต่อการตรวจจับการเตะที่ไม่เป็นที่นิยม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่ว่าจะปฏิบัติตามกฎที่เป็นทางการของวงจรก็ตาม แผนภาพวงจรช่วยให้คุณใช้การมองเห็นอย่างรวดเร็วด้วยการมองเห็นได้อย่างรวดเร็ว กำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าวงจรสมบูรณ์

หากมีแผนภาพวงจรเป็นเทมเพลตพื้นฐานเมื่อออกแบบ PCB ก็สามารถทำให้งานสายไฟง่ายขึ้น ใช้สัญลักษณ์แผนภาพวงจรเพื่อเชื่อมโยงให้สมบูรณ์ และในเวลาเดียวกัน คุณไม่จำเป็นต้องคิดถึงลิงก์เหล่านั้นซ้ำๆ เพื่อเอาชนะความท้าทายในการขับขี่ ในท้ายที่สุด คุณจะบันทึกการออกแบบและทำซ้ำการออกแบบการเชื่อมต่อเลนที่ขาดหายไปในการแก้ไขครั้งแรก

แผนที่วงจรสามารถทำให้งานออกแบบง่ายขึ้น

3. ใช้อุปกรณ์เดินสายไฟอัตโนมัติแต่ไม่ต้องพึ่ง

เครื่องมือ CAD PCB ระดับมืออาชีพส่วนใหญ่จะมีการเดินสายอัตโนมัติ แต่ถ้าคุณออกแบบ PCB อย่างมืออาชีพมาก การเดินสายอัตโนมัติสามารถใช้เพื่อทำให้การออกแบบเบื้องต้นเท่านั้น สำหรับลิงค์วงจร PCB คุณควรรู้วิธีการแก้ปัญหาให้สมบูรณ์

การเดินสายอัตโนมัติเป็นเครื่องมือที่มีการกำหนดค่าสูง เพื่อให้มีบทบาทอย่างเต็มที่ แต่ละงานจะต้องได้รับการตั้งค่าอย่างระมัดระวัง และพิจารณาการตั้งค่าพารามิเตอร์การเดินสาย กล่าวโดยสรุป ไม่มีค่าเริ่มต้นพื้นฐานทั่วไปที่เหมาะสม

เมื่อคุณถามวิศวกรออกแบบที่มีประสบการณ์: "การเดินสายไฟอัตโนมัติแบบใดดีที่สุดที่จะใช้" พวกเขาจะตอบว่า: "สิ่งที่อยู่ตรงกลางหูทั้งสองข้าง (ตา)" และพวกเขาก็จริงจัง กระบวนการเดินสายเป็นเหมือนศิลปะเหมือนอัลกอริธึม ซึ่งตัวมันเองเป็นแบบฮิวริสติก ดังนั้นจึงคล้ายกับอัลกอริธึมการย้อนรอยแบบดั้งเดิมมาก

อัลกอริธึมย้อนหลังเหมาะมากสำหรับการค้นหาวิธีแก้ปัญหา โดยเฉพาะเส้นทาง เช่น เขาวงกตหรือการเลือกปริศนา แต่ในโอกาสที่เปิดกว้างและไม่จำกัด เช่น PCB ของส่วนประกอบล่วงหน้า อัลกอริทึมย้อนหลังไม่สามารถใช้เพื่อค้นหาการเพิ่มประสิทธิภาพการเพิ่มประสิทธิภาพโซลูชันที่แข็งแกร่ง เว้นแต่ข้อจำกัดของอุปกรณ์สายไฟอัตโนมัติจะได้รับการปรับแต่งอย่างละเอียดโดยวิศวกร ผลิตภัณฑ์สายไฟสำเร็จรูปยังคงต้องการจุดอ่อนในผลลัพธ์ของอัลกอริธึมย้อนหลัง

ขนาดของสายไฟก็เป็นอีกประเด็นปัญหา การเดินสายอัตโนมัติไม่สามารถกำหนดได้ 100 % เพื่อกำหนดว่าคุณต้องการส่งผ่านออนไลน์ขนาดใหญ่เพียงใด ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถช่วยคุณกำหนดความกว้างของการเดินสายได้ ผลก็คือพนักงานเดินสายไฟอัตโนมัติส่วนใหญ่ถูกเลิกจ้างโดยการเดิน ความกว้างของเส้นไม่ตรงตามข้อกำหนด

เมื่อคุณพิจารณาใช้การเดินสายไฟอัตโนมัติ ก่อนอื่นให้ถามตัวเองว่า: "หลังจากที่ฉันกำหนดข้อจำกัดของการเดินสายไฟอัตโนมัติในบอร์ดแล้ว และแม้กระทั่งกำหนดข้อจำกัดสำหรับการเดินสายไฟแต่ละเส้นบนแผนภาพวงจรแล้ว ฉันจะใช้เวลาใช้งานได้นานเท่าใด การเดินสายไฟแบบแมนนวล "วิศวกรออกแบบที่มีประสบการณ์จะทุ่มเทพลังงานส่วนใหญ่ให้กับโครงร่างชิ้นส่วนเริ่มต้น เกือบครึ่งหนึ่งของเวลาในการออกแบบทั้งหมดมุ่งมั่นที่จะปรับเค้าโครงส่วนประกอบให้เหมาะสมจากสามด้านต่อไปนี้:

▪ การเดินสายไฟง่ายขึ้น - ลดเส้นขวาง (Rat's NEST หรือ Wanda Wire, Rat Trace Network) และอื่นๆ

▪ การเชื่อมต่อชิ้นส่วนใกล้กัน — ยิ่งขดลวดสั้นเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

▪ การพิจารณาจังหวะเวลาของสัญญาณ

รุ่นก่อนมักใช้วิธีผสมในการเดินสาย - ดำเนินการเดินสายกุญแจด้วยตนเอง แก้ไขตำแหน่ง จากนั้นใช้การเดินสายอัตโนมัติเพื่อประมวลผลการเดินสายที่ไม่สำคัญ พื้นที่การเดินสายอัตโนมัติในการออกแบบช่วยในการจัดการ "อยู่นอกการควบคุม (อยู่นอกการควบคุม (อยู่นอกการควบคุม (อยู่นอกการควบคุมในอัลกอริธึมการเดินสาย ("RunAWAY) สถานะ") วิธีการนี้บางครั้งอาจทำได้ดีในการควบคุมด้วยมือ การเดินสายไฟและความเร็วของการเดินสายไฟอัตโนมัติ

รุ่นก่อนมักใช้วิธีผสมในการเดินสาย - การเดินสายกุญแจที่ทำด้วยมือ แก้ไขตำแหน่ง จากนั้นใช้การเดินสายอัตโนมัติเพื่อประมวลผลการเดินสายที่ไม่สำคัญ

4. พิจารณาขนาดและกระแสของแผงวงจร

คนส่วนใหญ่ที่ทำงานในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์รู้ดีว่าเช่นเดียวกับแม่น้ำที่เดินไปตามแม่น้ำ อิเล็กตรอนที่ไหลอาจพบจุดคอและคอขวดด้วย นำไปประยุกต์ใช้กับการออกแบบฟิวส์รถยนต์โดยตรง ด้วยความหนาและรูปร่างของสายไฟ (การดัดรูปตัว U, การดัดรูปตัว V, รูปตัว S ฯลฯ ) ฟิวส์สามารถปรับเทียบและหลอมละลายที่จุดคอเมื่อมีกระแสไฟฟ้าเกินพิกัด

รูปร่างของคำ สายไฟเหล่านั้นจะทำให้การส่งสัญญาณช้าลงเท่านั้น กรณีที่แย่ที่สุดคือพวกเขาจะละลายที่ความต้านทานของความต้านทานเหมือนฟิวส์รถยนต์

พิจารณาขนาดและกระแสของแผงวงจร

5. หลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดรอยแตกร้าว

เศษไม้เป็นข้อผิดพลาดในการผลิตซึ่งสามารถได้รับการจัดการที่ดีที่สุดผ่านการออกแบบแผงวงจรที่เหมาะสม เพื่อให้เข้าใจถึงปัญหาการแตกร้าว เราจำเป็นต้องทบทวนกระบวนการกัดกรดด้วยสารเคมี การกัดด้วยสารเคมีคือการสลายทองแดงที่ไม่จำเป็น แต่ถ้าส่วนของส่วนที่แกะสลักนั้นยาว บาง และมีเปลือกเป็นพิเศษ บางครั้งรูปร่างเหล่านั้นก็จะถูกลอกออกก่อนที่จะสลายตัวไปจนหมด รอยแตกนี้จะลอยอยู่ในสารละลายเคมี มันอาจจะสุ่มหล่นลงบนแผงวงจรอื่นได้

ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นก็คือรอยแตกยังคงอยู่บนแผงวงจรเดิม หากรอยแตกแคบเพียงพอ สระของเหลวที่เป็นกรดอาจกัดกร่อนทองแดงที่อยู่ด้านล่างได้มากพอ รอยแตกจึงหลุดออก รอยแตกจึงเกาะรอบแผงวงจรเหมือนธง สุดท้ายก็ตกลงไปบนบอร์ดและเกิดไฟฟ้าลัดวงจรจากการเดินสายอื่นๆ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

6. ติดตาม DRC

โดยปกติการตั้งค่าการเดินสายอัตโนมัติใช้สำหรับฟังก์ชันการออกแบบ และโดยทั่วไปตัวตรวจสอบกฎการออกแบบ (DRC) ใช้เพื่อบันทึกข้อจำกัดการออกแบบของผู้ผลิต Essence ทีมออกแบบส่วนใหญ่จะสร้างชุดกฎการออกแบบในที่สุด โดยมีจุดประสงค์เพื่อสร้างมาตรฐานต้นทุนและผลผลิตสูงสุดของการผลิตแผ่นเปลือย และทำให้การประกอบ การตรวจสอบ และการทดสอบสอดคล้องกันมากที่สุด

นอกจากจะเป็นประโยชน์ต่อการออกแบบแล้ว กฎการออกแบบเหล่านี้ - โดยการรักษาการออกแบบภายในข้อจำกัดการผลิตที่กำหนดไว้ล่วงหน้า - ยังช่วยสร้างความสอดคล้องในแผนกจัดซื้ออีกด้วย หากราคาการผลิตแผงวงจรสม่ำเสมอก็มักจะจัดซื้อ สามารถลดจำนวนโปรโตคอลการผลิต PCB เฉพาะที่ต้องบำรุงรักษาได้

เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาเหล่านี้ทั้งหมด เครื่องมือออกแบบ PCB จำนวนมากได้ถูกสร้างขึ้นใน DRC - เครื่องมือบางอย่างเรียกว่า "ผู้จัดการข้อจำกัด" เมื่อคุณตั้งค่ากฎ DRC สำหรับผู้ผลิตที่เลือก คุณจะต้องเตรียมข้อผิดพลาดอย่างจริงจัง

เครื่องมือ DRC โดยทั่วไปในการออกแบบจะอนุรักษ์นิยม พวกเขายังทำผิดพลาดเมื่อรายงานข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น และคุณต้องเป็นผู้ตัดสินใจ การจะคัดกรองปัญหา "ที่เป็นไปได้" หลายร้อยปัญหา คงจะยุ่งยากมาก แต่ยังไงซะ คุณก็ต้องทำ สาเหตุที่การสตรีมครั้งแรกของคุณถูกกำหนดให้ล้มเหลวในรายการคำถามนี้ นอกจากนี้ หากการออกแบบของคุณก่อให้เกิดข้อผิดพลาดที่เป็นไปได้จำนวนมาก นั่นหมายความว่าคุณต้องปรับปรุงวิธีการเดินสายไฟของคุณ

Dave Baker ผู้มีประสบการณ์ยาวนานกว่า 20 ปี แนะนำว่า: "ใช้เวลาทำความเข้าใจและตั้งค่าระบบยึดเหนี่ยวที่ได้รับจากเครื่องมือเดินสายไฟอย่างถูกต้อง และตรวจสอบข้อจำกัดทุกระดับ นอกจากนี้ยังอาจสร้างความสับสนและอันตรายได้ ข้อจำกัดที่ไม่ถูกต้อง อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องหรือแผงวงจรที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ง่าย ข้อผิดพลาดในการตั้งค่าข้อจำกัดอาจถูกจำกัดไว้ที่ DRC หรือทำให้ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ "