Papan Litar Bercetak (PCB) ialah tulang belakang elektronik moden, menyediakan platform fizikal tempat komponen boleh dipasang dan berfungsi bersama. Aspek kritikal dalam reka bentuk PCB ialah menjana jejak (footprint) yang tepat—silhouette kuprum dan pad tempat komponen telah dipateri dan diletakkan dengan betul. Namun begitu, jurutera berpengalaman sekali pun kadangkala melakukan kesilapan jejak yang membawa kepada kelewatan pembuatan, kos kerja semula, atau malah kegagalan papan. Artikel ini membincangkan kesilapan jejak PCB yang paling tipikal, kesannya, dan langkah dunia sebenar untuk mencegahnya. Sama ada anda mereka bentuk litar RF berkelajuan tinggi atau peranti IoT yang inovatif, menyedari perangkap ini boleh mengurangkan masa dan kos.
Jejak PCB dan Kepentingannya
Jejak PCB, atau corak landasan, mewujudkan antara muka antara komponen dan PCB. Ia merangkumi pad kuprum yang boleh dipateri, penandaan sutera untuk pengecaman komponen, serta lubang pemasangan atau takrif topeng pateri. Setiap komponen, daripada perintang ringkas hinggalah kepada kompleksSusunan Grid Bebola (BGA), memerlukan jejaknya sendiri yang direka berdasarkan saiz dan pembentukan pinnya. Ralat jejak boleh menghalang proses pemasangan, menghasilkan kecacatan elektrik, dan menjadikan papan tidak sesuai. Ralat reka bentuk, termasuk kesilapan jejak, menyumbang sehingga 60% daripadaPrototaip PCBkegagalan dan, secara lanjutan, menyerlahkan kesan pentingnya terhadap kos dan jadual.
Ralat Jejak PCB Biasa dan Pencegahannya
Dimensi atau Jarak Pad Tidak Sesuai
Kesilapan yang paling biasa ialah membuat pad terlalu kecil, terlalu besar, atau terlalu jauh antara satu sama lain berbanding pin komponen. Sebagai contoh, perintang 0805 dengan pad berjarak 0.5 mm dan bukannya 0.8 mm yang diperlukan akan menyebabkan masalah pateri dan ketidaksejajaran.
Akibat:
Sambungan pateri yang lemah, dengan risiko litar terbuka.
Ketidaksejajaran komponen dan pemasangan yang perlahan.
Risiko "tombstoning" peranti pemasangan permukaan.
Cara Mengelakkan:
Sahkan saiz pad mengikut helaian data komponen. Spesifikasi seperti IPC-7351B mengesyorkan penjajaran topeng pes pateri dan pad kuprum.
Gunakan komponen pustaka CAD yang dipercayai daripada pembekal seperti Ultra Librarian atau SnapEDA.
Jalankan Semakan Peraturan Reka Bentuk (DRC) untuk mengenal pasti kesilapan jarak lebih awal.
Penomboran Pin Tidak Sejajar
Ralat dalam penomboran pin, seperti menukar pin satu dengan yang lain, adalah sangat serius, terutamanya dalam litar bersepadu (IC) seperti mikropengawal, yang menyebabkan orientasi yang salah semasa pemasangan.
Akibat:
Litar pintas elektrik atau litar terbuka, yang berpotensi merosakkan komponen atau papan litar.
Kegagalan fungsi disebabkan oleh penghalaan isyarat yang tidak betul.
Kerja semula yang mahal atau pelupusan prototaip.
Cara Mengelakkan:
Sahkan dua kali penetapan pin jejak dengan helaian data dan simbol skematik.
Penunjuk pin 1 yang jelas, seperti titik atau segitiga, pada silkskrin.
Gunakan perisian reka bentuk PCB 3D untuk memvisualisasikan penempatan dan orientasi komponen sebelum fabrikasi.
Jarak Tidak Mencukupi Antara Pad
Pad yang disusun terlalu rapat, terutamanya pada komponen padang halus, akan membentuk jambatan solder mask dan mengakibatkan litar pintas serta kemerosotan integriti isyarat.
Akibat:
Litar pintas jambatan pateri.
Kualiti isyarat berkurangan, kritikal untukfrekuensi tinggipenggunaan.
Peningkatan kecacatan, menurunkan hasil pembuatan.
Cara Mengelakkan:
Gunakan jarak minimum IPC-7351B sebagai panduan.
Letakkan benteng topeng pateri di antara pad untuk menghalang aliran pateri.
LaksanakanReka Bentuk untuk Kebolehbuatan (DFM)semakan untuk mengenal pasti pelanggaran pelepasan.
Reka Bentuk Topeng Pes Tampal Tidak Mencukupi
Topeng pes berlebihan atau tidak mencukupi menyebabkan pengagihan pateri yang tidak seragam, menjejaskan kebolehpercayaan sambungan. Sebagai contoh, reka bentuk yang lemah untuk komponen besarQFNpad boleh menyebabkan rongga pateri atau sambungan.
Akibat:
Lompang pateri, yang mengurangkan kekonduksian.
Komponen terapung, mengakibatkan ketidaksejajaran atau kesan tombstoning.
Peningkatan kerentanan terhadap kegagalan mekanikal.
Cara Mengelakkan:
Bahagikan pad terdedah yang besar kepada susunan simetri untuk pengagihan pateri yang sekata.
Sahkan dimensi topeng pes pateri berbanding helaian data dan garis panduan.
Visualisasikan penggunaan pes pateri dalam 3D menggunakan perisian reka bentuk PCB.
Pengabaian Isu Terma
Jejak komponen berkuasa tinggi memerlukan pelepasan haba yang mencukupi untuk menghilangkan haba. Sambungan pateri sejuk atau masalah terlalu panas pada komponen berpunca daripada reka bentuk yang lemah.
Akibat:
Sambungan pateri sejuk, menghasilkan sambungan yang tidak boleh dipercayai.
Terlalu panas, dengan jangka hayat komponen berkurangan.
Lenturan PCB semasa reflow disebabkan oleh pengembangan terma yang tidak sekata.
Cara Mengelakkan:
Bangunkan pelepasan haba dengan jejari yang menyambungkan pad ke satah kuprum.
Gunakan via terma di bawah pad besar untuk meningkatkan pelesapan haba.
Simulasikan prestasi terma dengan alat sepertiAltium DesignerPenganalisis PDN s.
Amalan Terbaik untuk Jejak PCB Ideal
Manfaatkan Piawaian Industri
Mematuhi piawaian seperti IPC-7351B mengurangkan ralat dengan menyediakan spesifikasi untuk saiz pad, jarak kelegaan, dan reka bentuk topeng pateri.
Gunakan Pustaka Komponen yang Disahkan
Elakkan membina jejak (footprint) dari awal. Gunakan pustaka yang telah dipra-kelayakan di laman web seperti DigiKey, Mouser, atau perisian reka bentuk PCB seperti KiCad danAltium Designer.
Lakukan Semakan Reka Bentuk Lengkap
Lakukan semakan DRC dan DFM untuk mengesan ralat dalam jejak kaki sebelum pembuatan. Hantar reka bentuk untuk semakan rakan sebaya oleh jurutera lain bagi mengesan sebarang terlepas pandang.
Prototaip dan Ujian
Cipta prototaip untuk memastikan ketepatan jejak. Dedahkan papan kepada keadaan operasi dunia sebenar bagi mengesan kecacatan pateri, pemindahan haba, dan sentuhan elektrik.
Libatkan Pengilang Awal
Libatkan pengeluar PCB anda pada peringkat reka bentuk untuk mengesahkan jejak padan dengan keupayaan mereka sebelum menanggung kos semakan.
Di PCBCart, kami memahami cabaran yang dihadapi jurutera untuk mendapatkan jejak PCB yang sempurna. Kemudahan pembuatan canggih dan perkhidmatan prototaip pantas kami membolehkan pereka bentuk bebas mengulangi dan memperhalusi reka bentuk. Semakan DFM menyeluruh kami mengesan kesilapan jejak sebelum pengeluaran, memastikan hasil yang tinggi dan papan yang sempurna. Sama ada peranti boleh pakai yang kecil atau pengawal industri yang kompleks, kehebatan teknikal PCBCart mengubah visi anda menjadi realiti dengan kos berpatutan dan cekap.
Ralat jejak PCB boleh menggagalkan projek yang paling baik dirancang sekali pun, mengakibatkan kelewatan, peningkatan kos, dan papan yang tidak boleh dipercayai. Dengan belajar daripada kegagalan dan mematuhi amalan terbaik, pereka bentuk boleh menghasilkan reka bentuk bebas ralat. Mereka bentuk mengikut piawaian industri, menggunakan pustaka yang telah diuji dan terbukti, serta menjalankan semakan yang ketat, di samping bekerjasama dengan pengeluar, ialah jalan ke hadapan. Di PCBCart, kami komited untuk membantu jurutera dengan alat dan kepakaran yang diperlukan bagi mengelakkan masalah ini. Mulakan projek PCB anda yang seterusnya dengan yakin, dengan mengetahui bahawa anda dilengkapi untuk menghasilkan reka bentuk yang kukuh dan berkualiti tinggi.
Mohon Sebut Harga Pemasangan & Pembuatan PCB Berkualiti Tinggi Sekarang
Sumber yang berguna:
•Panduan Reka Bentuk Papan Litar Bercetak
•Proses Pembuatan PCB — Panduan Langkah demi Langkah
•Prinsip Reka Bentuk Terma Papan PCB Paling Komprehensif
•Amalan Terbaik Susun Atur PCB
•Apakah Pertimbangan Susun Atur untuk PCB?
•Kecacatan Biasa dalam Pemasangan PCB dan Cara Mencegahnya
