Правила за проектиране: Комплект от електрически и механични правила, спазването на които гарантира успешно производство и експлоатация на печатната платка.
Тези правила могат да включват:
- минимална широчина на метални връзки и на минимални разстояния между тях;
- отношение между широчина на метална връзка и максимален ток, протичащ през нея;
- максимална дължина на верига на тактовия сигнал и т.н.
Електромагнитна съвместимост:
Способността на продукт да съществува в планирано електромагнитно обкръжение без да е причиняващ или страдащ от повреда или от функционална деградация.
Електромагнитно смущение:
Процес, при който разрушителна електромагнитна енергия се предава от един електронен прибор на друг, чрез излъчващ или проводим път или по двата.
Нетлист:
- Файл с връзки между компонентите, генериран от електрическата схема.
- Файлът описва имената и изводите на компонентите, които са част от всяка система в проекта.
Тестов купон:
Малки участъци по протежение на печатната платка със специална топология, използвана за разрушителен контрол.
Междусъединение:
Метална връзка (шина) в печатната платка.
Има начална точка, крайна точка или крайни точки, широчина и височина и слой където се намира.
Метализиран отвор:
Отвор през един или повече слоя на печатната платка, през който не минава извод на компонент.
Използва се за галванична връзка между метална шина върху един слой на печатната платка и метална шина върху друг слой на печатната платка.
Ток, протичащ през проводник, създава магнитно поле.
Магнитно поле, което пресича проводник, създава в него електродвижеща сила, т.е. протича ток.
Индуктивна връзка между два съседни елемента в печатната платка може да създаде някои неприятни ефекти като шумове и осцилации (Закон на Lenz).
Но най-неприятния закон при проектирането и производството е закона на Мърфи, съгласно който:
При каквито и да е обстоятелства винаги ще се случи най-лошото;
Всеки ефект, който не е отчетен, ще се случи;
Околната среда при работата на устройство винаги провокира скритите дефекти в него.
Затова проектирането на печатни платки с висока плътност и високи технически характеристики е свързано с изпълнението на следните изисквания:
Запазване на формата на сигналите, която се влияе от: crosstalk, шумове от едновременно превключване на изходни мощни схеми, закъснения, отражения и др.;
Електромагнитна съвместимост – устойчивост на влиянието на електро-магнитни смущаващи въздействия и минимално излъчване на такива въздействия към други устройства;
Термични (възможност да се посрещне несъвпадение на коефициентите на термично разширение на разнообразните компоненти, които се монтират върху печатната платка за целия температурен диапазон на работа, разсейване на мощност, топлинен поток);
Механични (якост, твърдост, гъвкавост, планарност);
Околна среда (влажност, замърсяване);
Производствени (лесни за производство, което оказва влияние на цена и надеждност);
Тестови (тестабилни изделия, вграждане на тестови купони).
Често проектантът на дадена електрическа схема не е ангажиран да спази горните изисквания, когато извършва проектиране и симулиране на проекта, особено ако проектът ще се реализира на повече печатни платки.
Обаче проектантът на печатна платка освен топологията на платката трябва да осигури изпълнението на горните изисквания, така че функционирането на готовата печатна платка да отговаря напълно на техническото задание и на неговите спецификации.
За целта проектантът на печатната платка трябва да се консултира с проектантът на схемата относно критичните пътища в схемата, дължините на междусъединенията, изискванията за мощност, шунтиращи схеми и всички изисквани предпазни и екраниращи средства.
Преди това размерът и видът на печатната платка се определят като се отчитат: мястото й в дадена електронна система, броят и видът на свързващите куплунзи и на превключвателите, ако има такива.
Някои проекти могат да изискват предварително определени, както размер и материал на печатната платка, така и места на куплунзи, дисплеи, превключватели и други.
Следва избор на елементите от нетлиста и първоначалното им разполагане върху печатната платка, така че междусъединенията да оформят най-лесното за реализация изображение.
Това първоначално разположение е необходимо, за да се уточни размерът и видът на печатната платка.
След като размерът и видът на платката е съгласуван, трябва да се дефинират като забранени за използване всички области върху печатната платка, където не трябва да се разполагат компоненти.
Реалното разположение на елементите понякога може да е близко до първоначалното.
Обикновено куплунзите, превключвателите, дисплея имат твърдо определени позиции върху печатната платка.
Затова те трябва да се разположат първи.
След това се разполагат входно/изходните схеми, които трябва да бъдат близко до куплунзите.
Понякога е необходимо аналоговата част да бъде разположена също близко до куплунзите.
Специфични групи от елементи трябва да бъдат разположени като блок (например ИС памети).
Следва използване на програмни средства за автоматизирано разполагане на останалите компоненти и на междусъединенията.
При тези средства могат да се използват различни комбинации от критерии за добро разполагане.
Коректното разположение на компонентите трябва да води до ценово ефективен проект при спазване на всички изисквания и стандарти за производство.
При критичните връзки трябва да се избягват проходни отвори, т.е. те трябва да се разполагат само в една равнина.
Да се избягват затворени контури и контури с обратни връзки, като при невъзможност трябва да са с възможно най-малката дължина.
Да се спазват изискванията за еднаква дължина на сигнални връзки и изискванията за екраниране, ако има такива.
Ако има проблем с дължината на сигналните връзки и свързаното с това изкривяване на сигнала, част от разполагането може да се извърши ръчно