الملخص الأكثر شمولاً لأسلاك ثنائي الفينيل متعدد الكلور، 14 مبادئ وتقنيات توصيلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور
- أصر على استخدام الأسلاك اليدوية واستخدم الأسلاك الأوتوماتيكية بحذر
- فهم مواصفات الشركة المصنعة
- عرض التتبع المناسب
- اترك مساحة كافية بين الآثار
- وضع المكون
- احتفظ بالآثار التناظرية والرقمية منفصلة
- الطبقة الارضية
- اترك مساحة كافية للأسلاك وفتحات التثبيت.
- اتجاهات الأسلاك البديلة
- تجنب اقتران بالسعة
- ضع فتحات ومنصات لتبديد الحرارة
- التأريض وأسلاك الطاقة
- استخدام طبقة الشاشة الحريرية
- تجنب 90 درجة
- الالتزام بالأسلاك اليدوية
بشكل عام، يتضمن برنامج تصميم PCB العام وظائف التوجيه التلقائي، ولكن في الواقع، لا يمكن لأي توجيه تلقائي أن يحل محل المهارات والخبرة والمرونة التي يتمتع بها مهندسو تخطيط PCB.
في بعض الحالات يمكنك استخدام التوجيه التلقائي:
بعد وضع جميع المكونات، يمكنك التحقق من معدل الإكمال باستخدام وظيفة AutoRoute، وإذا كان أقل من 85%، فسوف تحتاج إلى ضبط موضع المكونات الخاصة بك.
عند التوجيه، يمكن أن تقع الاختناقات ونقاط الاتصال الهامة الأخرى عبر الشقوق ويمكن تحديدها باستخدام ميزة التوجيه التلقائي.
عندما لا تعرف كيفية بدء توصيل الأسلاك أو تواجه صعوبات، يمكنك استخدام التوجيه التلقائي كمصدر للإلهام.
عندما تبدأ في وضع آثار النحاس، خذ الوقت الكافي لسؤال الشركة المصنعة إذا كانت لديها متطلبات الحد الأدنى لعرض الأثر، وتباعد التتبع، وعدد طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي يمكنها تجميعها.
من خلال معرفة هذه المعلومات مقدمًا، يمكنك تعيين قيم عرض التتبع والتباعد في قواعد التصميم لتجنب إعادة توجيه تخطيط PCB بالكامل.
- اختر عرض التتبع المناسب
تضمن هندسة التتبع (السُمك والعرض) أن الدائرة ستعمل بشكل صحيح في جميع الظروف البيئية وظروف الحمل. تُستخدم آثار ثنائي الفينيل متعدد الكلور لنقل الإشارات الكهربائية، وبالتالي يجب أن تكون ذات عرض متوافق مع التيار المتدفق من خلالها.
يجب على مهندسي تخطيط PCB تحديد الحد الأدنى لعرض كل أثر لتجنب خطر ارتفاع درجة حرارة اللوحة؛ تؤثر هذه المعلمة بشكل مباشر على عملية التوجيه لأنها تقلل المساحة المتوفرة على PCB.
إذا لم تكن المساحة المتوفرة مشكلة، فمن المستحسن استخدام آثار ذات عرض أوسع من الحد الأدنى، وبالتالي تحسين الإدارة الحرارية وموثوقية اللوحة. تسمح الآثار الموجودة على الطبقة الخارجية بتبادل حراري أفضل وبالتالي قد يكون لها عرض أصغر.
- اترك مساحة كافية بين الآثار والوسادات
من المهم ترك مساحة كافية بين آثار ثنائي الفينيل متعدد الكلور والوسادات (كما هو موضح أدناه) لتجنب حدوث دوائر قصيرة أثناء مراحل تصنيع أو تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
بشكل عام، ينصح بترك فجوات مناسبة بين كل أثر ووسادة مجاورة، ويجب أن يكون هناك دائمًا مساحة كافية حولهما بدون آثار أو وسادات لتجنب خطر الصدمة الكهربائية.
- وضع عنصر الكلور
تحدد كيفية وضع المكونات مدى نجاح تصميم PCB الخاص بك. لوضع المكونات بشكل صحيح، يجب أن تكون خصائصها مفهومة بالكامل.
على سبيل المثال، يجب إبقاء المكثفات الإلكتروليتية الحساسة للحرارة بعيدًا عن الثنائيات المولدة للحرارة والمقاومات والمحاثات.
فيما يلي بعض القواعد البسيطة:
يجب توخي الحذر مع المكونات ذات المسامير المتعددة لأنها تشغل مساحة كبيرة.
إبقاء المكونات موضوعة في نفس الاتجاه
خذ بعين الاعتبار وظيفة كل مكون وعلاقته بالمكونات الأخرى قبل وضعه.
إذا تم شراء المكونات، فمن المستحسن طباعة التخطيط على الورق وفقًا للأبعاد ومعرفة ما إذا كانت المكونات مناسبة أم لا.
- احتفظ بالآثار التناظرية والرقمية منفصلة
يجب فصل آثار PCB التي تحمل إشارات رقمية، وخاصة الإشارات عالية التردد، عن الآثار التي تحمل إشارات تناظرية.
يمكن أن يؤدي فصل آثار الإشارات التناظرية والإشارات الرقمية إلى تقليل احتمالية التداخل المتبادل، وبالتالي تحسين استقرار وموثوقية الدائرة. عندما تكون الإشارات التناظرية والإشارات الرقمية على نفس الخط، قد تحدث المشاكل التالية:
جلب الحديث المتبادل: سوف يتداخل المكون عالي التردد للإشارة الرقمية مع الإشارة التناظرية، مما يؤدي إلى انخفاض دقة الإشارة التناظرية.
إدخال الضوضاء: الإشارات الرقمية نفسها تحتوي على ضوضاء. عندما تشترك الإشارات الرقمية والإشارات التناظرية في نفس الخط، فإن هذه الضوضاء ستؤثر أيضًا على الإشارة التناظرية.
تأخر أو تأخير: سيكون للإشارات الرقمية تأخير أو تأخير معين أثناء الإرسال، مما قد يسبب تشويه الإشارات التناظرية.
- انتبه إلى الطبقة الأرضية
يتطلب كل ثنائي الفينيل متعدد الكلور مستوى أرضيًا واحدًا على الأقل لأنه يوفر نفس النقطة المرجعية لجميع الآثار لقياس الفولتية.
بدلاً من ذلك، إذا اخترت توجيه كل أثر فردي إلى الأرض بدلاً من المستوى الأرضي، فسوف ينتهي بك الأمر بعدد لا يحصى من الوصلات الأرضية المختلفة، ولكل منها مقاومتها الخاصة وانخفاض الجهد.
الحل الأبسط والأكثر خطية هو إنشاء مستوى أرضي صلب، والذي يمكن أن يكون منطقة النحاس بأكملها أو حتى الطبقة بأكملها في حالة الألواح متعددة الطبقات.
إن وضع طبقة أرضية تحت الأثر الذي يحمل الإشارة سيساعد في تقليل ممانعتها وتحسين مناعة الضوضاء. التوصية هي وضع طبقتي الطاقة والأرضية على الطبقة الداخلية للوحة الدائرة، مع إبقائها متناظرة ومركزية. هذا سيمنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور من الانحناء.
- اترك مساحة كافية للأسلاك وفتحات التثبيت
عندما تقوم بوضع المكونات، يجب عليك أولاً وضع كافة المكونات الإضافية، هل تترك مساحة كافية بين المكونات الأخرى وجميع الآثار التي تربطها ببعضها البعض؟
إذا لم يتم القيام بذلك، فقد يكون هناك خطر حدوث صدمة على PCB، والاعتماد على قناع اللحام باعتباره العازل الوحيد لا يضمن السلامة.
عند استخدام مكون إضافي، تذكر أن تترك مساحة تتجاوز الأبعاد المادية لفتحة التثبيت لحمايته من المكونات والآثار القريبة الأخرى.
- اتجاهات الأسلاك البديلة
إذا كانت معظم الآثار الموجودة على الطبقة تتبع اتجاهًا معينًا (على سبيل المثال، الأفقي)، فسيتم تفضيل الاتجاه الرأسي للآثار المجاورة (على سبيل المثال، العمودي)، مما قد يقلل من التداخل بين المسارات.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لطريقة توصيل الأسلاك لتبديل اتجاهات التتبع أن تعمل أيضًا على تحسين استقرار الإشارة. على الآثار في نفس الاتجاه، قد تحدث مشاكل مثل انعكاس الإشارة، والتوهين، والتشويه بسبب تفاعل السعة والتحريض بين خطوط الإشارة.
تجدر الإشارة إلى أن طريقة توصيل الأسلاك بالتناوب في اتجاهات التتبع قد تزيد أيضًا من تعقيد وتكلفة الأسلاك، لذلك يجب وزنها وأخذها في الاعتبار في التصميم الفعلي.
- تجنب اقتران بالسعة
لتقليل الاقتران السعوي الناتج عن الآثار الموضوعة أعلى وأسفل المستويات الأرضية الكبيرة، يجب عليك التأكد من وضع الآثار المخصصة للطاقة والإشارات التناظرية على طبقات مخصصة.
تقليل قيمة المكثف: كلما كانت قيمة المكثف أصغر، قل تأثير الاقتران السعوي. لذلك، عند تصميم دائرة، يمكن استخدام أصغر قيمة ممكنة للسعة لتقليل تأثير الاقتران السعوي.
زيادة المعاوقة: يمكن أن تؤدي زيادة مقاومة الإشارات ذات الصلة في الدائرة إلى تقليل تأثيرات الاقتران السعوي. على سبيل المثال، إضافة مقاومات مناسبة عند مدخل أو مخرج الإشارة يمكن أن يقلل من تأثير الاقتران السعوي بين مصدر الإشارة والحمل.
استخدم خطوط الإشارة التفاضلية: يمكن أن تقلل خطوط الإشارة التفاضلية من تأثير الاقتران السعوي إلى حد ما. نظرًا لأن خط الإشارة التفاضلية يتكون من سطرين، يتم إرسال الإشارة من خلال الفرق بين الخطين، لذلك يمكن تجنب مشكلة الاقتران السعوي الناتجة عن خط واحد.
- ضع فتحات ومنصات لتبديد الحرارة
يمكن أن يؤدي وضع فتحات تبديد الحرارة إلى تحسين كفاءة تبديد الحرارة للوحة PCB. يمكن للثقوب الحرارية إدخال تدفق الهواء إلى لوحة PCB وزيادة مساحة سطح لوحة PCB، مما يسهل تبديد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعمل فتحات تبديد الحرارة أيضًا على تقليل الفقاعات الموجودة على سطح لوحة PCB وتراكم الغاز أثناء اللحام.
يمكن أن يؤدي وضع وسادات اللحام إلى تحسين موثوقية لوحة PCB. في تصميم اللوحة، يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار عملية اللحام وجودة اللحام، بالإضافة إلى القوة الميكانيكية والاستقرار بين المكون ولوحة PCB. من خلال تحسين تصميم وتخطيط اللوحات، يمكن تحسين جودة اللحام وتقليل عيوب اللحام، وبالتالي تحسين موثوقية وأداء لوحة PCB.
- التأريض وأسلاك الطاقة
تكون الآثار المرتبطة بإشارات الطاقة والأرض أكثر سمكًا من الآثار التي تحمل إشارات رقمية أو تناظرية. وهذا يسمح لها بحمل تيارات أكبر، أي يمكن التعرف عليها بسهولة عن طريق الفحص البصري البسيط، وبالتالي تقليل الإشارة والطاقة. إمكانية الاتصال غير الصحيح بين الخطوط.
القاعدة الشائعة هي استخدام عرض 0.040 بوصة لتتبعات الأرض والطاقة وعرض 0.025 بوصة لجميع التتبعات الأخرى.
إذا لم تجعل خطوط الطاقة والأرضية أوسع من المتوسط، فإن الكثير من الحرارة التي تحاول التدفق عبر تلك المساحات الضيقة قد تؤدي في النهاية إلى حرق الأسلاك وحرق الأسلاك مجلس الكلور.
يمكنك أن ترى أن آثار الطاقة +5V أوسع مقارنة بجميع آثار الإشارة المتصلة بدائرة IC.
- استخدام طبقة الشاشة الحريرية
يمكن استخدام طبقة الشاشة الحريرية التي تأتي مع لوحة PCB لتحديد المعلومات التي تريد وضع علامة عليها.
لا تستخدم الكثير من الكلمات التي تشغل مساحة.
ليست هناك حاجة لكتابة جميع المعلومات المتاحة، على سبيل المثال، ليست هناك حاجة على الإطلاق لتسمية قيم المقاومات.
إذا سمح بذلك، يمكن أن يكون النص أكبر بحيث يكون أكثر وضوحًا عند الطباعة.
لا تضع ملصقات على وسادات نحاسية مكشوفة سيتم لحامها، لأن الحبر قد يمنع تدفق اللحام، مما يؤدي إلى تلف المفصل.
- تجنب زوايا 90 درجة
سيعرف المهندس العادي أن المنحنيات الحادة وقائمة الزاوية يمكن أن تسبب مشاكل عند الترددات العالية، مما يؤدي إلى انقطاعات تؤثر على سلامة الإشارة عن طريق زيادة التداخل والإشعاع والانعكاسات.
يتم تشغيل الآثار عبر PCB بالكامل وحول المكونات، والزاوية المثالية هي 45 درجة.