Die beste PCB ontwerpmetode: Ses dinge om in ag te neem wanneer PCB-komponente gekies word op grond van komponentverpakking. Al die voorbeelde in hierdie artikel is ontwikkel deur die MulTIsim-ontwerpomgewing te gebruik, maar dieselfde konsepte geld steeds selfs met verskillende EDA-nutsgoed.

1. Oorweeg die keuse van komponentverpakking

In die hele skematiese tekeningstadium moet die komponentverpakking en grondpatroonbesluite wat in die uitlegstadium geneem moet word, oorweeg word. Enkele voorstelle om in ag te neem wanneer komponente op grond van komponentverpakking gekies word, word hieronder gegee.

Onthou dat die pakket die elektriese padverbindings en meganiese afmetings (X, Y en Z) van die komponent insluit, dit wil sê die vorm van die komponentliggaam en die penne wat aan die PCB verbind. Wanneer u komponente kies, moet u enige montering- of verpakkingsbeperkings wat op die boonste en onderste lae van die finale PCB mag bestaan, in ag neem. Sommige komponente (soos polêre kapasitors) kan hoë hoofruimtebeperkings hê, wat in ag geneem moet word in die komponentkeuseproses. Aan die begin van die ontwerp kan jy eers ‘n basiese kringbordraamvorm teken, en dan ‘n paar groot of posisie-kritiese komponente (soos verbindings) plaas wat jy beplan om te gebruik. Op hierdie manier kan die virtuele perspektief-aansig van die stroombaanbord (sonder bedrading) intuïtief en vinnig gesien word, en die relatiewe posisionering en komponenthoogte van die stroombaanbord en komponente kan relatief akkuraat gegee word. Dit sal help om te verseker dat die komponente behoorlik in die buiteverpakking (plastiekprodukte, onderstel, onderstel, ens.) geplaas kan word nadat die PCB aanmekaargesit is. Roep die 3D-voorskoumodus op vanaf die Tools-kieslys om deur die hele stroombaanbord te blaai.

Die landpatroon toon die werklike land of via vorm van die soldeertoestel op die PCB. Hierdie koperpatrone op die PCB bevat ook basiese vorminligting. Die grootte van die landpatroon moet korrek wees om korrekte soldering en die korrekte meganiese en termiese integriteit van die gekoppelde komponente te verseker. Wanneer jy die PCB-uitleg ontwerp, moet jy oorweeg hoe die stroombaanbord vervaardig sal word, of hoe die pads gesoldeer sal word as dit met die hand gesoldeer word. Hervloeisoldeer (die vloeimiddel word in ‘n beheerde hoë temperatuur oond gesmelt) kan ‘n wye reeks oppervlakmonteertoestelle (SMD) hanteer. Golfsoldeer word gewoonlik gebruik om die agterkant van die stroombaanbord te soldeer om deurgattoestelle vas te maak, maar dit kan ook sommige oppervlakmonteringskomponente wat op die agterkant van die PCB geplaas is, hanteer. Oor die algemeen, wanneer hierdie tegnologie gebruik word, moet die onderste oppervlakmonteertoestelle in ‘n spesifieke rigting gerangskik word, en om by hierdie soldeermetode aan te pas, moet die pads dalk gewysig word.

Die keuse van komponente kan tydens die hele ontwerpproses verander word. Om te bepaal watter toestelle geplateerde deurgate (PTH) moet gebruik en watter oppervlakmonteringstegnologie (SBS) vroeg in die ontwerpproses moet gebruik, sal die algehele beplanning van die PCB help. Faktore wat oorweeg moet word, sluit in toestelkoste, beskikbaarheid, toestelareadigtheid, kragverbruik, ensovoorts. Vanuit ‘n vervaardigingsperspektief is toestelle wat op die oppervlak gemonteer is oor die algemeen goedkoper as deurgat toestelle en het hulle oor die algemeen hoër beskikbaarheid. Vir klein- en mediumskaalse prototipe-projekte is dit die beste om groter oppervlakmonteertoestelle of deurgattoestelle te kies, wat nie net handsoldeerwerk vergemaklik nie, maar ook beter verbinding van pads en seine tydens foutkontrolering en ontfouting vergemaklik.

As daar geen klaargemaakte pakket in die databasis is nie, word gewoonlik ‘n pasgemaakte pakket in die instrument geskep.

2. Gebruik ‘n goeie grondmetode

Verseker dat die ontwerp voldoende omleidingkapasitors en grondvlakke het. Wanneer jy ‘n geïntegreerde stroombaan gebruik, maak seker dat jy ‘n geskikte ontkoppelkapasitor naby die kragterminaal na die grond gebruik (verkieslik ‘n grondvlak). Die toepaslike kapasiteit van die kapasitor hang af van die spesifieke toepassing, kapasitortegnologie en bedryfsfrekwensie. Wanneer die verbyvloeikapasitor tussen die krag- en grondpenne geplaas word en naby die korrekte IC-pen geplaas word, kan die elektromagnetiese versoenbaarheid en vatbaarheid van die stroombaan geoptimaliseer word.

3. Ken virtuele komponentpakket toe

Druk ‘n stuk materiaal (BOM) om virtuele komponente na te gaan. Die virtuele komponent het geen geassosieerde verpakking nie en sal nie na die uitlegstadium oorgedra word nie. Skep ‘n stuk materiaal en bekyk dan al die virtuele komponente in die ontwerp. Die enigste items moet krag- en grondseine wees, want dit word as virtuele komponente beskou, wat slegs in die skematiese omgewing verwerk word en nie na die uitlegontwerp oorgedra sal word nie. Tensy dit vir simulasiedoeleindes gebruik word, moet die komponente wat in die virtuele deel vertoon word, vervang word met ingekapselde komponente.

4. Maak seker jy het volledige materiaalstukdata

Kontroleer of daar voldoende data in die materiaalstaatverslag is. Nadat die materiaalstaatverslag geskep is, is dit nodig om die onvolledige toestel-, verskaffer- of vervaardigerinligting in alle komponentinskrywings noukeurig na te gaan en te voltooi.

5. Sorteer volgens komponentetiket

Om die sortering en besigtiging van die stuk materiaal te vergemaklik, maak seker dat die komponentnommers opeenvolgend genommer is.

6. Kyk vir oortollige hekkringe

Oor die algemeen moet al die insette van oortollige hekke seinverbindings hê om te verhoed dat die insetterminale hang. Maak seker dat jy alle oortollige of ontbrekende hekkringe nagegaan het, en dat alle onbekabelde insetteklemme ten volle verbind is. In sommige gevalle, as die invoerterminaal opgeskort is, kan die hele stelsel nie korrek werk nie. Neem die dubbele op-versterker wat dikwels in die ontwerp gebruik word. As slegs een van die op-versterkers in die dubbele op-versterker-IC-komponente gebruik word, word dit aanbeveel om óf die ander op-versterker te gebruik, óf die insette van die ongebruikte op-versterker te aard, en ‘n geskikte eenheidsversterking (of ander versterking) te ontplooi. Terugvoernetwerk om te verseker dat die hele komponent normaal kan werk.

In sommige gevalle werk IC’s met drywende penne dalk nie normaalweg binne die spesifikasiereeks nie. Gewoonlik slegs wanneer die IC-toestel of ander hekke in dieselfde toestel nie in ‘n versadigde toestand werk nie – die inset of uitset is naby aan of in die kragspoor van die komponent, kan hierdie IC aan die indeksvereistes voldoen wanneer dit werk. Simulasie kan gewoonlik nie hierdie situasie vasvang nie, omdat die simulasiemodel oor die algemeen nie veelvuldige dele van die IC aan mekaar verbind om die drywende verbindingseffek te modelleer nie.