15 распространенных ошибок при разработке нестандартной компоновки печатной платы

Разработка пользовательского макета печатной платы для ваших сложных проектов в области электроники часто приходит с трудностями. Простая ошибка, какой бы незначительной она ни казалась, приведет к провалу вашего проекта. Эти распространенные ошибки при проектировании печатных плат с самого начала также увеличат стоимость изготовления заказных печатных плат.

В этой статье будут описаны 15 распространенных ошибок, которые следует знать и избегать при проектировании нестандартной печатной платы. Не волнуйтесь, даже если вы новичок, так как даже опытные инженеры тоже могут совершать эти ошибки. Избегая их, вы получаете высококачественный продукт, сниженную стоимость производства печатных плат по индивидуальному заказу, отсутствие задержек в производстве и отсутствие требований к доработке. Итак, приступим.

Не учитывать доступные инструменты проектирования печатных плат

Разработчики обычно не учитывают все доступные и простые в использовании инструменты проектирования печатных плат. Это серьезная ошибка, поскольку существует множество инструментов проектирования для удовлетворения различных потребностей и требований к гибкости печатных плат. Вы можете использовать специальное программное обеспечение для проектирования печатных плат для таких задач, как сканирование ошибок проектирования, размещение компонентов и разработка прототипов. Это программное обеспечение довольно дешевое, доступно через Интернет или даже находится в свободном доступе.

Узкие сильноточные трассы

Узкой ширины дорожек печатной платы будет недостаточно, если ваш проект должен работать с током, превышающим несколько сотен миллиампер. Имейте в виду, что дорожка печатной платы внешнего слоя может пропускать больший ток, чем свидетельство внутреннего слоя той же толщины. Причина в том, что первый лучше рассеивает тепло и пропускает больше воздуха.

Многие производители нестандартных печатных плат предоставят вам возможность выбора веса меди в диапазоне от 0,5 унции на квадратный фут до 2,5 унции на квадратный фут. Мы рекомендуем вам использовать калькулятор ширины дорожки для расчета ее допустимой нагрузки по току.

Неправильное размещение развязывающих конденсаторов

Развязывающие конденсаторы в специальной конструкции печатной платы служат для тех выводов, которые требуют стабильного и чистого напряжения. Вы можете поместить их рядом с булавками для достаточного количества спокойной энергии. Кроме того, силовая дорожка шины питания также соединяется с болтом через развязывающий конденсатор. Вы также можете поместить катушку индуктивности последовательно, чтобы сделать фильтр нижних частот для удаления любого входного шума.

Без оптимизации компоновки переключающих регуляторов

В изготовленных на заказ электронных платах стабилизаторы напряжения бывают двух типов:линейные и импульсные стабилизаторы. Линейные регуляторы просты в компоновке, дешевы, но могут тратить много электроэнергии. Однако импульсные регуляторы, хотя и сложны, достаточно эффективны, так как расходуют очень мало энергии. С ними вы продлите время автономной работы. Поэтому крайне важно следовать рекомендациям таблицы данных при компоновке печатной платы.

Ошибки при рисовании шаблонов приземления

Программное обеспечение для индивидуального проектирования печатных плат предоставляет библиотеки для компонентов, которые включают в себя их схему посадки на печатную плату и схематическое обозначение. Никаких проблем не будет, если вы будете использовать только компоненты библиотеки. Но вам нужно будет вручную нарисовать схему посадки и условное обозначение детали, которой еще нет. Поэтому вам нужно быть осторожным, потому что даже если расстояние между контактными площадками отклоняется всего на миллиметр, будут проблемы с пайкой и выравниванием.

Непроизводимые заглубленные или глухие переходные отверстия

Мы рекомендуем вам не использовать глухие или скрытые переходные отверстия для прототипирования печатных плат, если у вас ограниченный бюджет. Сквозные переходные отверстия проходят через все слои печатной платы и, несомненно, увеличивают размер печатной платы. Однако они недороги по сравнению со скрытыми или глухими переходными отверстиями. Встроенная система создает электрическое соединение с двумя внутренними слоями, а глухой переход соединяет внутренний и внешний слои.

Стоит отметить, что это не так просто, как кажется. При проектировании пользовательской компоновки платы необходимо соблюдать проектные ограничения, связанные с наложением слоев.

Неправильное расположение антенн

Индивидуальные макеты печатных плат антенн очень важны для электронных проектов, использующих беспроводные технологии. Даже инженеры-электрики иногда рисуют неправильно. Возможно, вам потребуется согласовать комплексное сопротивление антенны и приемопередатчика для передачи максимальной мощности. Поэтому для этой цели требуется надлежащая линия передачи.

Для большинства антенн достаточно линии передачи с импедансом 50 Ом для передачи максимальной мощности. Вы можете узнать пропорции линии передачи с помощью бесплатных онлайн-калькуляторов, таких как AppCAD. Вы также можете поместить пи-сеть LC между приемопередатчиком и антенной для точной настройки импеданса антенны.

Длинные высокоскоростные трассы

Сигналы с высокой скоростью должны проходить по самому прямому и кратчайшему доступному пути. Было бы полезно, если бы вы правильно направили какие-либо высокочастотные кристаллы при проектировании пользовательской печатной платы. Многим конструкциям печатных плат на основе микроконтроллеров требуется всего несколько высокоскоростных сигналов. Тем не менее, если в вашем проекте есть микропроцессор с высокой скоростью, адресная шина и внешние данные, то вам нужно быть начеку.

Отсутствие второго мнения

Инженеры часто работают в сжатые сроки и поглощены получением результата для производства печатных плат на заказ. Приводит к ошибкам проектирования нестандартной печатной платы. Таким образом, лучше всего, чтобы дизайн вашей печатной платы рассмотрел другой инженер, чтобы избежать высоких затрат на более поздних этапах производства заказной печатной платы. Правило простое:ошибки становятся дороже, если вы обнаруживаете их на более поздних этапах.

Большие ползунки

Слайдеры — это комки меди, которые остаются нерастворенными в процессе химического травления. Может показаться, что они прилипают к печатной плате и индивидуальному внешнему виду печатной платы, что также может вызвать короткое замыкание. Таким образом, было бы полезно, если бы вы убедились, что минимальная ширина меди больше, чем требуется производителем нестандартной печатной платы. Таким образом, скольжение уменьшится, и ваша печатная плата будет работать правильно.

Сложные индивидуальные конструкции печатных плат

Производители печатных плат на заказ могут производить печатные платы более эффективно и экономично, если они знают их основные принципы работы. Но если конструкция сложная, это может создать такие проблемы, как несбалансированная схема. Таким образом, вы должны сделать все возможное, чтобы упростить ваши пользовательские конструкции печатных плат, чтобы избежать каких-либо ошибок проектирования. Кроме того, это повысит эффективность вашего дизайна.

Использование неправильных компонентов или нестандартных методов компоновки печатной платы

Потребность часа заключается в разработке сложных нестандартных топологий печатных плат с использованием компонентов меньшего размера и меньшей занимаемой площади. Для этих целей дизайнеры используют пакеты массивов шариковых решеток и встроенные устройства на внутренних слоях печатных плат. Это помогает повысить производительность проекта и разрешить доработку в случае каких-либо ошибок.

Вы должны выбрать правильный метод компоновки для компонентов с меньшим шагом и большим количеством выводов. Выполнение этого на этапе проектирования сэкономит ваши затраты на производство печатных плат. Более того, если вы планируете использовать компонент-заменитель, обязательно проверьте, чтобы его рабочие характеристики соответствовали оригиналу, чтобы на более поздних этапах вам не пришлось выбрасывать нестандартный дизайн печатной платы.

Пользовательская компоновка печатной платы — забываем сохранить все файлы проекта печатной платы

Всегда делайте резервные копии ваших пользовательских файлов дизайна печатной платы. Файлы могут быть потеряны, если ваше программное обеспечение перестанет отвечать, поэтому не ждите, чтобы сохранить их, пока весь дизайн не будет завершен. Вы должны по крайней мере хранить файлы, которые трудно вернуть. Большинство производителей нестандартных печатных плат обеспечивают ежедневное резервное копирование, но более мелкие фирмы могут не предлагать такие возможности. Кроме того, это будет невозможно, если вы работаете индивидуально из дома.

С появлением «облачных» сервисов в наши дни нет оправдания безопасному резервному копированию файлов проекта печатной платы. Если вы планируете массовое производство своего продукта или хотите выпустить его на рынок, это также гарантирует, что ваша нестандартная конструкция печатной платы защищена от пожара, подделки, угроз, вредоносных программ и других технических катастроф.

Отказ от консультаций с производителями нестандартных печатных плат на раннем этапе

Производители нестандартных печатных плат обычно следуют своим зарегистрированным производственным процессам, которые повышают эффективность их персонала и оборудования. Если вы не позаботитесь об их методах производства, стоимость вашего проекта может возрасти или задержки производства. Вы также будете тратить свое время, так как вам нужно будет связаться с другим производителем нестандартных печатных плат. Кроме того, вам может потребоваться изменить компоновку пользовательской печатной платы в соответствии со спецификациями производителя.

Пользовательская компоновка печатной платы — тестирование нестандартной печатной платы не требуется

После того, как вы сделали пользовательские прототипы печатных плат, вы должны тщательно их проверить. Следует убедиться, что первоначальные эксплуатационные требования проекта выполняются. Кроме того, вы также можете протестировать условия окружающей среды, которые могут повлиять на стабильность или надежность печатной платы. Это необходимо для обеспечения широкого диапазона работы вашей пользовательской печатной платы. Если вы этого не сделаете, ваш собственный прототип печатной платы может выйти из строя, когда он наконец выйдет на рынок.

Обзор

Таким образом, существует 15 проблем проектирования нестандартных печатных плат, на которые следует обратить особое внимание, чтобы их избежать. Мы можем заверить вас, что в большинстве случаев вы можете предотвратить проблемы с изготовлением, которые могут возникнуть, если вы это сделаете. Мы, WellPCB, также тщательно проверим ваши проекты, когда они будут получены. Вы можете связаться с нами сегодня, если вам нужна помощь. Итак, чего же вы ждете?