Bài viết này đề cập đến các vấn đề cần xem xét chú ý đến cho việc đưa ra thiết kế của một bo mạch in điện tử (PCB – Printed Circuit Board). Những vấn đề chú ý được nêu ra góp phần vào việc tạo nên một thiết kế PCB “vững chắc” trước những thay đổi vật lý từ môi trường ngoài như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lực nén, lực đẩy,.. và “trơn tru” về mặt điện như sự làm việc ổn định, tính tương thích điện từ tốt (EMC – Electromagnetic compatibility), hiệu năng cao,…
Trước và trong khi thiết kế PCB, bạn đã bao giờ đặt ra những câu hỏi như thế này chưa?
Qua cuộc khảo sát thăm dò cho 3 câu hỏi trên, đã có rất nhiều bạn trả lời với nhiều sự lựa chọn khác nhau, sau đây là trích dẫn câu trả lời của một số bạn:
Các lời giải thích cho các đáp án trên hoàn toàn có lý và đúng. Tuy nhiên một số lời giải thích cho các câu trả lời trên chưa nêu được ý quan trong nhất. Và sau đây mình sẽ đưa ra đáp án đúng và lời giải thích bổ sung cho các bạn.
Câu 1: Các bạn thử bẻ cong bo mạch a và b bằng 2 tay, có nhiều sự lựa chọn cho các bạn để cầm và bẻ cong phải không? Ví dụ: bẻ ngang (2 tay cầm trên và dưới), bẻ dọc (2 tay cầm trái và phải). Các bạn thấy trường hợp nào dễ bẻ cong nhất? Đó có phải là bo mạch hình chữ nhật khi bạn cầm bẻ dọc phải không? Còn trường hợp khó bẻ nhất là bo mạch hình vuông cho cả 2 tình huống bẻ ngang và bẻ dọc. Trong sử dụng thực tế, bo mạch phải đảm bảo chống chịu được các tình huống bẻ cong do rơi rớt, va đập, giãn nở vì nhiệt (xảy ra nhiều ở bo mạch 1 lớp hoặc mạch 2 lớp với đường đồng không được phân bố đều ở 2 mặt),… Vì khi rơi vào tình trạng bị bẻ cong, các linh kiện và đường mạch trên bo mạch đó có xu hướng bị bung ra và không tiếp xúc với mạch nữa, gây mất ổn định cho hoạt động của bo mạch. Do vậy hình dạng mà giúp bo mạch có độ cứng và ổn định tốt nhất là dạng hình vuông, đáp án b là sự lựa chọn đúng.
Câu 2: Với câu 1 bạn đã biết được cách hạn chế khả năng bị bẻ cong của bo mạch. Tuy nhiên trong trường hợp xấu, nó vẫn có thể bị biến dạng cong (với bo mạch hình chữ nhật như câu 2 thì có xu hướng bị biến dạng cong theo phương dọc). Vậy là cần có một giải pháp để hạn chế sự bong tróc linh kiện ra khỏi mạch. Sự lựa chọn linh kiện nhỏ là đều nên làm vì khả năng bị bong tróc của nó thấp hơn so với linh kiện lớn hơn. Đồng thời phương hướng đặt linh kiện trên bo mạch cũng giúp giảm thiểu khả năng bị bong tróc ra. Theo các bạn thì trường hợp nào của câu 2 dễ bị bong ra nếu như bo mạch rơi vào tình trạng bị biến dạng cong? Rõ ràng là trường hợp b sẽ dễ bị bong ra hơn. Vì tiếp xúc của linh kiện với bo mạch theo phương ngang nhiều hơn nên khi bẻ dọc, phương ngang chịu biến dạng cong nhiều hơn, ảnh hưởng đến khả năng bong tróc của linh kiện theo phương ngang đó lớn hơn. Vậy là đáp án đúng cho câu 2 này là a.
Câu 3: Việc bố trí các IC cần chú ý đến phân bố đường nguồn đảm bảo, giảm vòng điện kín đến mức tối thiểu (dòng điện kín sẽ tạo nên từ trường H bức xạ ra ngoài bo mạch gây nhiễu). Sử dụng tụ bypass là một giải pháp lý tưởng cho trường hợp này.
Bố trí như hình trên không những loại bỏ từ trường H mà còn giúp tiết kiệm được số lượng tụ bypass nữa! Đây chính là lý do tại sao chúng ta thường thấy các IC được bố trí nối đuôi nhau xen lẫn với các tụ điện như hình bên dưới. Vậy là đáp án đúng cho câu trả lời này là đáp án b các bạn nhé!
Trên đây đã trình bày 3 vấn đề cần xem xét trước khi bắt tay vào thực hiện thiết kế layout, hy vọng bài viết này đem lại cho các bạn một vài thông tin hữu ích!
Cảm ơn các bạn đã quan tâm đón đọc bài viết tại elec2pcb.com!
elec2PCB.com 