Thiết kế bo mạch điện tử và những quy tắc cần biết

Bo mạch điện tử được thiết kế như thế nào? Cần lưu ý những quy tắc gì trong thiết kế? Đó là câu hỏi nhận được sự quan tâm của rất nhiều người hiện nay. Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để được hướng dẫn cụ thể về cách thiết kế bo mạch điện tử và những quy tắc cần biết nhé!

Bo mạch điện tử là gì?

Bo mạch điện tử là một mạch điện được cấu tạo từ các thành phần linh kiện điện tử riêng biệt như điện trở, bóng bán dẫn, tụ điện, cuộn cảm, điốt, IC,…Tất cả các thành phần này được nối với nhau bằng các dây dẫn hoặc các vệt dẫn cho phép truyền tải dòng điện đi qua và thực hiện một số chức năng nhất định như khuếch đại, tính toán dữ liệu, di chuyển dữ liệu từ nơi này sang nơi khác…

Xem sản phẩm: Kem thiếc hàn

Quy tắc cần tuân thủ khi thiết kế bo mạch điện tử

Khi thiết kế bo mạch điện tử, bạn cần lưu ý đến một số quy tắc sau:

Quy tắc chung

• Luôn luôn bám sát và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thiết kế.
• Thiết kế mạch đơn giản, tin cậy.
• Thiết kế sao cho thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sửa chữa.
• Mạch hoạt động, vận hành chính xác, hiệu quả.
• Lựa chọn linh kiện có sẵn trên thị trường
• Bố cục linh kiện có thể điều chỉnh thì nên điều chỉnh cho thuận tiện
• Bố cục mạch điện tử cần cân bằng, đồng đều, theo sát nhau
• Để ý tới hướng truyền tín hiệu, sắp xếp hợp lý để hướng truyền tín hiệu được thống nhất

Quy tắc thiết kế và bố trí linh kiện

Khoảng cách

• Canh khoảng cách đường dây với viền mạch > 5mm = 197mil
• Khoảng cách lỗ khoan tới lớp hàn đệm lân cận tối thiểu là 7.62mm (300mil), khoảng cách từ lỗ khoan định vị tới viền của linh kiện dán tối thiểu 5.08mm (200 mil)
• Độ cao linh kiện lớp hàn giới hạn là 4mm

Vị trí

• Những loại linh kiện có liên hệ mật thiết với kết cấu như bộ connector, công tắc, phích cắm nguồn,.. cần phải đặt trước
• Những loại linh kiện chính và linh kiện có diện tích lớn cần ưu tiên đặt trước. Sau đó lấy linh kiện chính làm trung tâm, đặt các linh kiện điện khác ở xung quanh
• Những vị trí dễ tản nhiệt nên đặt các linh kiện có công suất lớn
• Tránh đặt các linh kiện có chất lượng lớn ở vị trí trung tâm của mạch. Cách đặt đúng là nên đặt nó ở viền cố định trong hộp.
• Những loại linh kiện có kết nối tần số cao nên đặt gần nhau nhằm giảm thiểu phân bố tín hiệu cao tần và nhiễu điện từ
• Vơi linh kiện đầu vào (input) và đầu ra (output) đặt càng xa càng tốt
• Vị trí thích hợp để đặt tụ lọc là gần vị trí đầu ra (output) của nguồn
• Linh kiện có áp suất cao đặt tại các vị trí khó chạm phải khi chạy thử
• Linh kiện nhạy cảm với nhiệt và linh kiện phát nhiệt phải đặt xa nhau
• Chú ý đặt linh kiện SMT sao cho thống nhất hướng hàn, để thuận tiện cho việc hàn, giảm thiểu khả năng bị hàn liền với nhau.
• Linh kiện tốc độ cao nên đặt gần thiết bị liên kết; đường mạch số và đường mạch mô phỏng nên tách rời, tốt nhất tách rời tiếp đất, sau đó lại tiếp đất 1 điểm

Xem sản phẩm: Dây thiếc hàn

Đặc biệt, đối với bảng mạch in PCB có linh kiện ở cả 2 mặt, IC lớn và dày đặc, thì vị trí đặt như sau:

• Linh kiện xuyên qua đặt trên lớp top,
• Linh kiện nhỏ, số chân ít và những linh kiện dán đặt lớp bottom.

Còn đối với linh kiện kích thước nhỏ nhưng có nhiệt lượng cao thì:

• Thêm thiết bị tản nhiệt hoặc gần nó có linh kiện có công suất lớn thì có thể phủ đồng để tản nhiệt.
• Cố gắng không đặt các linh kiện mẫn cảm với nhiệt xung quanh những linh kiện này.

Các bước thiết kế bo mạch điện tử cần biết

Để thiết kế được bo mạch điện tử hoàn chỉnh, bạn cần thực hiện theo 2 bước sau:

Bước 1: Thiết kế mạch nguyên lí

• Tìm hiểu kỹ lưỡng các yêu cầu của mạch thiết kế
• Lên một số phương án để thực hiện
• Chọnra phương án thấy hợp lý nhất
• Tính toán và lựa chọn các linh kiện phù hợp

Bước 2: Thiết kế mạch lắp ráp

• Vị trí các linh kiện trên bảng mạch cần phải bố trí một cách khoa học và hợp lí.
• Vẽ các đường dây dẫn điện nối các linh kiện theo đúng sơ đồ nguyên lí.
• Dây dẫn không bị chồng chéo lên nhau và đảm bảo khoảng cách các dây dẫn là ngắn nhất.

Để thiết kế bo mạch điện tử nhanh, đúng và khoa học, người ta thường sử dụng đến các phàn mềm thiết kế như phần mềm ProTel, Workbench.

Xem sản phẩm: Thiếc thanh

Trên đây là quy tắc và các bước thiết kế bo mạch điện tử bạn cần biết. Hy vọng thông qua bài viết này, bạn đã biết thêm về cách thiết kế mạch điện tử hiện nay. Nếu còn thắc mắc thêm điều gì, đừng ngần ngại liên hệ với công ty phân phối vật liệu thiếc hàn và linh kiện điện tử uy tín - Thetech để nhận được giải đáp và tư vấn cụ thể thêm nhé!.