Sebagai langkah awal bagiProses pembuatan PCBSusun atur PCB ialah salah satu fasa paling penting dalam reka bentuk PCB kerana kualitinya pada asasnya menentukan kualiti pendawaian PCB, yang seterusnya mempengaruhi kebolehpercayaan dan kefungsian akhir PCB. Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa susun atur PCB yang munasabah membuka jalan kepada papan PCB berkualiti tinggi. Namun, susun atur PCB yang tidak munasabah boleh membawa kepada masalah dari segi kefungsian dan kebolehpercayaan. Susun atur PCB yang direka dengan baik akan membawa lebih banyak kemudahan kerana ia bukan sahaja menjimatkan ruang pada permukaan PCB tetapi juga menjamin prestasi litar.
Susun atur PCB terutamanya terbahagi kepada dua jenis, susun atur interaktif dan susun atur automatik. Secara umumnya, susun atur automatik membentuk rangka kerja yang menjadi asas kepada pelarasan yang akan dilakukan melalui susun atur interaktif. Semasa susun atur PCB, pengagihan semula boleh dilaksanakan pada litar gerbang mengikut keadaan khusus pendawaian. Dua litar gerbang ditukar ganti, yang kemudiannya akan menjadi susun atur optimum yang paling mesra pengguna untuk pendawaian.
Selepas penyempurnaan susun atur PCB, sesetengah maklumat boleh dilabelkan pada fail reka bentuk PCB atau skematik supaya maklumat atau data berkaitan pada PCB adalah konsisten dengan yang digambarkan dalam skematik. Hasilnya, perubahan segerak dapat dikekalkan dalam kedua-dua pemprofilan dan pengubahsuaian reka bentuk PCB. Selain itu, pengemaskinian dibuat pada data analog dan pengesahan peringkat papan boleh dilaksanakan ke atas prestasi serta fungsi elektrik.
Secara asasnya, susun atur PCB harus mematuhi dua peraturan asas:
1). Susun atur PCB harus memastikan kualiti yang tinggi.
2). Susun atur PCB hendaklah kelihatan kemas dan jelas, yang membolehkan komponen disusun secara sekata pada permukaan papan.
Sebaik sahaja sesuatu produk berprestasi memuaskan dari segi dua aspek yang disebutkan di atas, ia boleh dianggap sempurna.
Garis Panduan#1. Gelung hendaklah sesingkat yang mungkin.
Gelung, terutamanya gelung frekuensi tinggi, hendaklah sependek yang mungkin. Gelung yang kecil biasanya mempunyai induktans dan rintangan yang lebih rendah serta dapat membantu mengurangkan jumlah isyarat yang terganding ke dalam nod yang berpunca daripada sumber luaran atau dihantar oleh nod. Induktans boleh dikurangkan jika gelung diletakkan pada satah bumi. Anda juga boleh memastikan gelung litar op-amp sependek yang mungkin untuk mengelakkan hingar terganding ke dalam litar.
Garis Panduan#2. Via terma hendaklah diletakkan pada lokasi yang sesuai.
Vias memindahkan haba dari satu hujung PCB ke bahagian yang lain, yang amat berguna apabila papan dipasang pada sink haba pada rangka casis. Dalam keadaan sedemikian, casis akan seterusnya menghilangkan haba. Vias yang besar berfungsi dengan lebih baik berbanding vias yang kecil dari segi kecekapan pelesapan haba. Berbilang vias berfungsi dengan lebih cekap berbanding vias tunggal dalam pelesapan haba dan mengurangkan suhu operasi komponen. Suhu operasi yang lebih rendah membawa kepada kebolehpercayaan yang lebih tinggi.
Garis Panduan#3. Saiz dan bilangan via hendaklah disusun dengan munasabah.
Vias mempunyai kedua-dua sifat induktans dan rintangan. Jika anda merancang untuk menyusun laluan dari satu hujung papan PCB ke hujung yang lain dan memerlukan induktans atau rintangan yang agak rendah, beberapa via boleh digunakan. Via yang besar mempunyai rintangan yang lebih rendah. Kaedah ini amat berguna apabila kapasitor penapis dan nod arus tinggi disambungkan ke tanah.
Garis Panduan#4. Berhati-hati terhadap komponen yang sensitif kepada haba.
Komponen sensitif haba hendaklah diletakkan jauh daripada komponen yang menjana haba. Komponen sensitif haba termasuk termokopel dan kapasitor elektrolit. Pengukuran suhu berkemungkinan terjejas apabila termokopel diletakkan berhampiran sumber haba. Kapasitor elektrolit akan mengalami pengurangan jangka hayat operasi apabila kapasitor elektrolit diletakkan berhampiran komponen yang menjana haba. Komponen penjana haba berkemungkinan termasuk diod, induktor, diod, penerus jambatan, MOSFET dan perintang yang jumlah haba terhasilnya bergantung pada arus yang mengalir melaluinya.
Garis Panduan#5. Kapasitor nyahganding hendaklah diletakkan dengan teliti.
Kapasitor nyahganding hendaklah diletakkan berhampiran pin kuasa atau tanah IC bagi memaksimumkan kecekapan nyahganding. Kapasitans terampai akan terhasil apabila kapasitor diletakkan terlalu jauh. Beberapa via hendaklah disusun antara pin kapasitor dan satah tanah supaya induktans dapat dikurangkan.
Garis Panduan#6. Pad terma hendaklah diletakkan dengan bijak.
Tetapan pad terma bertujuan untuk menjadikan jarak antara jejak atau isian dan pin komponen sekecil mungkin, yang bermanfaat untuk pematerian. Sambungan kecil adalah pendek dari segi pengurangan rintangan. Apabila pad terma pada pin komponen tidak digunakan, suhu komponen akan menjadi lebih rendah. Sambungan terma yang lebih baik boleh didapati dengan menyambungkan jejak atau isian, yang membantu pelesapan haba. Namun, ia lebih sukar untuk dipateri atau dinyahpateri.
Garis Panduan#7. Jejak digital dan hingar hendaklah dijauhkan daripada litar analog.
Jejak atau konduktor selari boleh menyebabkan pembentukan kapasitans. Isyarat cenderung untuk saling terganding pada litar apabila jejak berada terlalu dekat antara satu sama lain, terutamanya pada frekuensi yang agak tinggi. Jejak frekuensi tinggi dan jejak hingar hendaklah diletakkan jauh daripada jejak yang anda tidak mahu diganggu oleh hingar.
Garis Panduan#8. Jarak antara jejak dan via pemasangan hendaklah diatur dengan sewajarnya.
Ruang yang mencukupi harus dikekalkan antara jejak atau isian kuprum dan via pemasangan bagi mengelakkan bahaya renjatan. Topeng pateri bukanlah penebat yang boleh dipercayai, jadi jarak yang mencukupi juga perlu dikekalkan antara kuprum dan sebarang perkakasan pemasangan.
Garis Panduan#9. Tanah boleh menjadi berbahaya jika anda kurang memberikannya perhatian dalam susun atur PCB.
Tanah bukanlah pengalir yang ideal, jadi perhatian harus diberikan apabila meletakkan tanah hingar jauh daripada isyarat senyap. Jejak tanah hendaklah cukup besar untuk membawa arus yang mengalir. Meletakkan satah tanah di bawah jejak isyarat boleh membantu mengurangkan impedans jejak, yang merupakan keadaan yang ideal.
Garis Panduan#10. Papan PCB harus dianggap sebagai sink haba.
Lebih banyak kuprum harus diletakkan di sekeliling komponen pemasangan permukaan supaya kawasan permukaan tambahan dapat disediakan untuk menghilangkan haba, iaitu satu kaedah yang memberikan kecekapan lebih tinggi. Garis panduan yang serupa malah disebut dalam helaian data bagi sesetengah komponen.
SekaliSusun atur PCBtelah disiapkan, sebelum meneruskan ke langkah seterusnya, sila teliti susun atur PCB anda dengan berhati-hati berdasarkan petua berikut.
1). Saiz papan hendaklah diperiksa untuk memastikan sama ada ia serasi dengan yang digambarkan dalam skematik atau keperluan teknik pembuatan PCB dan sama ada terdapat tanda fidusial.
2). Komponen harus dijamin tidak mempunyai konflik dalam ruang dua dimensi dan tiga dimensi.
3). Komponen harus diperiksa untuk memastikan bahawa semua komponen diedarkan dengan kemas dan sekata.
4). Komponen yang memerlukan penggantian seterusnya harus diperiksa untuk memastikan ia boleh diakses bagi tujuan penggantian atau pengubahsuaian.
5). Jarak yang mencukupi telah dikekalkan antara komponen sensitif haba dan komponen penjana haba.
6). Komponen boleh laras mesti dijamin dapat dilaraskan dengan mudah.
7). Kawasan pelesapan haba hendaklah mengandungi sink haba dan mempunyai aliran udara yang lancar.
8). Aliran isyarat hendaklah lancar dan sambungan hendaklah sesingkat yang mungkin.
