Bij het ontwerpen van een PCB hebben veel ingenieurs de neiging om de meeste aandacht te besteden aan circuits Ondertussen wordt soms daarbij een kritisch onderdeel van elektronica, de PCB-layout, verwaarloosd. Een slechte lay-out van de printplaat kan functie- en betrouwbaarheidsproblemen veroorzaken. Dit artikel bevat praktische PCB-lay-outtips die u kunnen helpen uw PCB-projecten correct en betrouwbaar te laten werken en die daarbij bijdragen aan een efficiënte productie.
Bij het ontwerpen van een PCB komt veel kijken! Het kan daarbij dat de focus niet altijd voldoende op enkele aspecten van het ontwerp wordt gelegd. Dit terwijl bijvoorbeeld een problematisch PCB design hoge kosten kan opleveren. Voorkom deze fouten en ga aan de slag met de volgende 4 tips!
1. Let bij het ontwerpen van een PCB op de grootte van sporen
Echte kopersporen hebben weerstand. Dit betekent dat een spoor een spanningsval, vermogensdissipatie en een temperatuurstijging heeft wanneer er stroom doorheen stroomt.
PCB-ontwerpers gebruiken meestal lengte, dikte en breedte om de weerstand van een PCB-spoor te regelen. Weerstand is een fysieke eigenschap van het metaal dat men gebruikt om het spoor te maken. PCB-ontwerpers kunnen de fysieke eigenschappen van koper niet echt veranderen, dus concentreer u op de traceergrootte, die u kunt controleren. Je meet de dikte van het PCB-spoor in gram koper. Een ons koper is de dikte die we zouden meten als we 1 oz koper gelijkmatig over een oppervlakte van 1 vierkante voet zouden verdelen. Deze dikte is 1,4 duizendste van een inch. Veel PCB-ontwerpers gebruiken 1 oz of 2 oz koper, maar veel PCB-fabrikanten kunnen 6 oz-dikte leveren. Merk op dat fijne kenmerken zoals pinnen die dicht bij elkaar zitten moeilijk te maken zijn in dik koper. Raadpleeg uw PCB-fabrikant over hun mogelijkheden. Gebruik een PCB-spoorbreedte-calculator om te bepalen hoe dik en breed uw sporen voor uw toepassing moeten zijn. Streef naar een temperatuurstijging van 5 ° C. Als je extra ruimte op het bord hebt, gebruik dan grotere sporen, want die kosten niets.
Denk er bij het maken van een meerlagig bord aan dat sporen op externe lagen een betere koeling hebben dan sporen op interne lagen, omdat de warmte van de binnenste lagen door lagen koper en PCB-materiaal moet reizen voordat ze worden geleid, uitgestraald of verbonden.
2. Maak bij het ontwerpen van een PCB lussen klein
Lussen, vooral hoogfrequente lussen, maak je zo klein mogelijk. Kleine lussen hebben een lagere inductie en weerstand. Door lussen over een massaplaat te plaatsen, kun je de inductantie verder verminderen. Het hebben van kleine lussen vermindert hoogfrequente spanningspieken.
Kleine lussen helpen ook om de hoeveelheid signalen te verminderen die inductief in het knooppunt worden gekoppeld vanuit externe bronnen, of worden uitgezonden vanaf het knooppunt. Dit is wat je wilt, tenzij je een antenne ontwerpt. Houd ook lussen klein voor op-amp-circuits. Zo voorkom je een koppeling van ruis in het circuit.
3. Let op de ontkoppelingcondensator plaatsing
Plaats ontkoppelingscondensatoren zo dicht mogelijk bij de stroom- en aardingspennen van geïntegreerde schakelingen om de ontkoppelingsefficiëntie te maximaliseren. Het verder weg plaatsen van condensatoren introduceert verdwaalde inductie. Meerdere via’s van de pen van de condensator naar een aardvlak verminderen de inducatie.
4. Een puntje van aandacht: de kelvin-verbindingen
Kelvin-verbindingen zijn handig voor metingen. Kelvin-verbindingen maak je op de exacte punten om strooiweerstand en inductie te verminderen. Kelvin-aansluitingen voor een stroomdetectieweerstand worden bijvoorbeeld precies op de weerstandskussentjes geplaatst, niet op een willekeurige plaats op de sporen. Hoewel op het schema het plaatsen van de aansluitingen op de weerstandskussentjes of op een willekeurig punt er hetzelfde uit kan zien, hebben echte sporen inductie en weerstand die uw metingen kunnen doen mislukken als u geen Kelvin-aansluitingen gebruikt.
Heeft u hulp nodig bij het realiseren van het perfecte PCB-design? Of met de productie van je PCBA of de doorontwikkeling hiervan? Neem dan contact met ons op! Wilt u meer leren over PCBA-productie? Download dan vooral eens onze gratis brochure.