Smjernice za dizajn i oblikovanje PCB-a
Dizajn i izgled PCB-a su važna i složena vještina koja zahtijeva znanje, iskustvo i strpljenje. Učinkovit dizajn ne samo da može uštedjeti novac, već i poboljšati funkcionalnost proizvoda. Kako bi pomogli procesu, postoji mnogo alata za dizajniranje PCB-a, kao što su Advanced Design Suite, OrCAD, ARES i tako dalje. Ovaj članak raspravlja o određenim smjernicama koje su izrađene kako bi informirale projektante PCB-a o najčešćim pogreškama i kako bi im pomogle kroz fazu dizajna i rasporeda.
Prvi zadatak u PCB izgledu je napraviti siroki izgled PCB dodjeljivanjem raspoloživog prostora na PCB-u na različite blokove kruga. To pomaže u dvije ključne početne odluke
Identificirana su odvojena područja za različite komponente, komunikacijske priključke ili antene.
Identificiraju se najkritičnije staze kruga, a ostatak izgleda postaje centraliziran, što dovodi do praktičnijeg dizajna.
Općenito, želimo uklopiti sve komponente u najmanji mogući prostor koji postaje kritičan u slučaju kada je potrebna minijaturna PCB. PCB se uglavnom montira u uređaj nakon proizvodnje koristeći neki prostor ploče; stoga su kritične komponente smještene tako da ne bi oštećene u toj fazi. Slojevi PCB-a se odlučuju na temelju složenosti dizajna. Dodavanje više slojeva dodaje više troškova, ali u isto vrijeme komplicirani krugovi mogu biti postavljeni u manji prostor.
Staze ili tragovi, koji su u suštini linije bakrenih naslaga, oblikovani su prema strogim smjernicama. Strogost smjernica za projektiranje debljine bakra, širine traga i rupa razlikuje se za različite tipove PCB-a.
Širina tragova može promijeniti uzorak zračenja u slučaju RF konstrukcije gdje mijenjanje širine kolosijeka može dramatično promijeniti impedanciju, međutim, za sve tipove PCB-a, širina tragova odluči otpor pa stoga treba držati tako da električna svojstva krug nije pogođen.
Debljina bakra drži se veća za vanjske slojeve i manja u slučaju unutarnjih slojeva u višeslojnom dizajnu. Zračni trag je još jedan važan čimbenik, tragovi ili staze moraju se čuvati na sigurnoj udaljenosti, gdje se električno ne ometaju.
Gotovo svaki PCB ima bušotine u njemu. Budući da bušotine za bušenje zahtijevaju veći napor i postoji veća vjerojatnost pogreške pri izradi PCB-a tijekom procesa bušenja, poželjno je smanjiti broj rupe.
Višeslojni dizajn PCB pomaže u štednji prostora u slučaju kompliciranog kruga gdje moramo uštedjeti prostor. Različiti slojevi su povezani pomoću rupa. U višeslojnim PCB-ima, preporučljivo je imati dva odvojena sloja za zemlju i snagu. To ne samo da pomaže u rasipanju topline, već također smanjuje šanse za minijaturne staze za oblikovanje antena. Omjer troškova i koristi od višeslojnog dizajna često se provodi prije izrade višeslojnog PCB-a.
Svaka staza u PCB-u ima određenu otpornost pa stoga moramo procijeniti probleme zagrijavanja koji se mogu razviti u određenim nacrtima. Možemo ugraditi toplinske odvode u takvim slučajevima. Za RF dizajn, PCB dizajn i izgled je ključ. Često ugrađivanjem kružnih zavoja umjesto pravokutnog oblika, očuvana je snaga signala. Za RF uglavnom je potrebna jedna zemaljska ravnina, a ulazi se drže što dalje od izlaza.