Trong bố cục PCB (bảng mạch in), bố cục các thành phần thích hợp là bước quan trọng để cải thiện khả năng sản xuất. Dưới đây là một số chiến lược và khuyến nghị bố cục để tối ưu hóa bố cục thành phần để cải thiện khả năng sản xuất của PCB:
Đầu tiên, hãy làm theo nguyên tắc thiết kế sản xuất
Xem xét quy trình sản xuất PCB:
Trong bố cục, các khả năng và giới hạn quy trình của nhà sản xuất PCB nên được hiểu và xem xét, chẳng hạn như chiều rộng dòng tối thiểu, khoảng cách tối thiểu, kích thước khoan, v.v.
Tránh thiết kế các bảng không thể được sản xuất và đảm bảo rằng bố cục đáp ứng các yêu cầu quy trình của nhà sản xuất.
Dễ dàng để tự động hóa sản xuất:
Bố cục sẽ tạo điều kiện cho việc tự động hóa các quy trình sản xuất như SMT, trình cắm và hàn.
Dự trữ đủ không gian hoạt động cho cánh tay robot để tránh khoảng cách thành phần quá nhỏ hoặc bố trí quá đông, dẫn đến va chạm đầu nhãn dán hoặc cài đặt không chính xác.
2. Tối ưu hóa bố cục thành phần
Phân vùng theo chức năng:
Các thành phần của các chức năng liên quan được đặt ở một vị trí tập trung để dễ dàng nối dây và gỡ lỗi.
Ví dụ, mô -đun năng lượng được bao quanh bởi một tụ lọc, độ tự cảm, v.v., để tạo thành một bộ phận cung cấp năng lượng ổn định; Chip xử lý tín hiệu liền kề với các mạch khuếch đại và lọc tương ứng để rút ngắn đường truyền tín hiệu.
Định hướng thành phần thống nhất:
Định hướng của các thành phần tương tự theo cùng một hướng tạo điều kiện hàn hiệu quả và không có lỗi.
Hướng của thiết bị cực không nên quá 2 và tốt nhất là thống nhất hướng giảm lỗi lắp ráp.
Tránh xung đột bố trí:
Tránh đặt các thành phần lớn sau các thành phần nhỏ để ngăn chặn các thành phần nhỏ gây ra các vấn đề do tác dụng hàn của các thành phần lớn.
Không gian cắm đầy đủ và không gian hàn nên được để lại xung quanh phần tử cắm và đường kính của lỗ cắm nên lớn hơn một chút so với đường kính của chân thành phần.
Hãy chú ý đến các vấn đề tản nhiệt:
Các yếu tố nhiệt cao nên được đặt ở vị trí thông thoáng và giữ ở một khoảng cách nhất định từ các thành phần khác để tạo điều kiện cho sự tản nhiệt.
Đối với các thành phần yêu cầu tản nhiệt, các biện pháp tản nhiệt như tản nhiệt hoặc ống nhiệt có thể được xem xét.
Xem xét kiểm tra và bảo trì:
Trong bố cục, không gian đầy đủ nên được dành riêng để thử nghiệm và bảo trì.
Các điểm kiểm tra được đặt trên các nút tín hiệu chính và các nút nguồn để tạo điều kiện đo bằng các dụng cụ kiểm tra.
Ba, kỹ năng bố trí cụ thể
Bố cục thành phần cạnh:
Ưu tiên vị trí của các thành phần cạnh như đầu nối, công tắc, giắc cắm, v.v., thường không thể di chuyển do vỏ cơ học.
Tránh đặt các thiết bị tốc độ cao nhạy cảm gần cạnh của bảng để giảm tác động của nhiễu điện từ (EMI).
Bố cục thành phần tần số cao:
Các thành phần tần số cao phải càng gần càng tốt để rút ngắn chiều dài của đường tín hiệu tần số cao và giảm nhiễu tín hiệu.
Đối với các thành phần tần số cao cần che chắn, các biện pháp như che phủ che chắn hoặc tấm đồng mặt đất có thể được xem xét.
Bố cục năng lượng và căn cứ:
Đặt các lớp công suất và mặt phẳng mặt đất bên trong bảng và giữ cho chúng đối xứng và trung tâm giúp ngăn chặn bảng biến dạng.
Khi cung cấp năng lượng cho IC, hãy sử dụng kênh công cộng cho mỗi nguồn điện để đảm bảo cáp ổn định và chiều rộng vừa phải.
Tránh bố trí chồng chéo và vượt qua:
Nên tránh chồng chéo và kết nối chéo giữa các thành phần để ngăn chặn các mạch ngắn và nhiễu tín hiệu.
Đối với hệ thống dây điện chéo không thể tránh khỏi, nên áp dụng sự giao nhau theo chiều dọc và nên tăng khoảng cách đường dây để giảm nhiễu.
Hãy xem xét sự cong vênh và biến dạng của PCB:
PCB không đồng đều có thể dẫn đến định vị không chính xác, ảnh hưởng đến việc chèn thành phần và cài đặt trình cắm tự động.
Do đó, trong bố cục nên cố gắng tránh đặt quá nhiều thành phần nặng ở một bên của PCB để giảm sự cong vênh và biến dạng của PCB.
Thiết lập các cạnh phụ và lỗ định vị:
Các cạnh kẹp trên cùng 3-5 mm được yêu cầu ở các cạnh trên và dưới của PCB để tạo điều kiện cho việc truyền và định vị thiết bị tự động hóa.
Lỗ định vị lắp đặt thường được thiết kế sẵn trên bảng, lỗ định vị phải ở trạng thái không xốp (không được kim loại hóa, không dẫn điện) và khẩu độ và vị trí được xác định theo môi trường bên ngoài của cài đặt PCB.
Thứ tư, kiểm tra và tối ưu hóa bố cục
Sử dụng công cụ kiểm tra quy tắc thiết kế (DRC):
Sau khi bố cục hoàn tất, bố cục PCB được kiểm tra kỹ lưỡng bằng công cụ DRC để đảm bảo bố cục tuân thủ các quy tắc và tiêu chuẩn thiết kế.
Theo kết quả của công cụ DRC, bố cục được tối ưu hóa và điều chỉnh.
Thực hiện phân tích tính toàn vẹn tín hiệu:
Phân tích tính toàn vẹn tín hiệu của các đường tín hiệu tốc độ cao để đảm bảo tính toàn vẹn và độ chính xác của truyền tín hiệu.
Theo kết quả phân tích, độ dài của đường tín hiệu, khớp trở kháng và các tham số khác được điều chỉnh để giảm phản xạ tín hiệu và nhiễu.
Truyền thông và hợp tác với các nhà sản xuất:
Sau khi bố cục hoàn thành, giao tiếp và cộng tác với nhà sản xuất PCB để đảm bảo bố cục đáp ứng các yêu cầu quy trình của nhà sản xuất.
Dựa trên phản hồi và đề xuất từ các nhà sản xuất, bố cục được tối ưu hóa để cải thiện khả năng sản xuất.
Bằng cách tuân theo các chiến lược và khuyến nghị bố cục trên, khả năng sản xuất PCB có thể được cải thiện đáng kể, các vấn đề và chi phí trong quy trình sản xuất có thể giảm, và chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất có thể được cải thiện.
