Ən yaxşı PCB dizayn metodu: Komponentlərin qablaşdırılması əsasında PCB komponentlərini seçərkən nəzərə alınmalı altı şey. Bu məqalədəki bütün nümunələr MULTIsim dizayn mühitindən istifadə etməklə işlənib hazırlanmışdır, lakin eyni anlayışlar hətta müxtəlif EDA alətləri ilə də tətbiq olunur.

1. Komponent qablaşdırma seçimini nəzərdən keçirin

Bütün sxematik rəsm mərhələsində, tərtibat mərhələsində qəbul edilməli olan komponent qablaşdırma və torpaq nümunəsi qərarları nəzərə alınmalıdır. Komponentlərin qablaşdırılması əsasında komponentləri seçərkən nəzərə alınmalı bəzi təkliflər aşağıda verilmişdir.

Unutmayın ki, paketə komponentin elektrik yastiqciqları və mexaniki ölçüləri (X, Y və Z), yəni komponent gövdəsinin forması və PCB-yə qoşulan sancaqlar daxildir. Komponentləri seçərkən, son PCB-nin üst və alt təbəqələrində mövcud ola biləcək hər hansı montaj və ya qablaşdırma məhdudiyyətlərini nəzərə almalısınız. Bəzi komponentlər (məsələn, qütb kondensatorları) komponentlərin seçilməsi prosesində nəzərə alınmalı olan yüksək boşluq məhdudiyyətlərinə malik ola bilər. Dizaynın əvvəlində əvvəlcə əsas dövrə lövhəsinin çərçivə formasını çəkə və sonra istifadə etməyi planlaşdırdığınız bəzi böyük və ya mövqe baxımından kritik komponentləri (məsələn, bağlayıcılar) yerləşdirə bilərsiniz. Bu yolla, dövrə lövhəsinin virtual perspektiv görünüşü (naqilsiz) intuitiv və tez görünə bilər və elektron lövhənin və komponentlərin nisbi yerləşdirilməsi və komponent hündürlüyü nisbətən dəqiq verilə bilər. Bu, PCB yığıldıqdan sonra komponentlərin xarici qablaşdırmada (plastik məhsullar, şassi, şassi və s.) düzgün yerləşdirilməsini təmin etməyə kömək edəcəkdir. Bütün dövrə lövhəsini gözdən keçirmək üçün Alətlər menyusundan 3D önizləmə rejimini işə salın.

Torpaq nümunəsi faktiki ərazini və ya PCB-də lehimlənmiş cihazın formasını göstərir. PCB-dəki bu mis nümunələri də bəzi əsas forma məlumatlarını ehtiva edir. Düzgün lehimləmə və əlaqəli komponentlərin düzgün mexaniki və istilik bütövlüyünü təmin etmək üçün torpaq nümunəsinin ölçüsü düzgün olmalıdır. PCB sxemini tərtib edərkən, dövrə lövhəsinin necə hazırlanacağını və ya əl ilə lehimləndiyi təqdirdə yastıqların necə lehimlənəcəyini nəzərə almalısınız. Reflow lehimləmə (flus idarə olunan yüksək temperaturlu sobada əridilir) geniş çeşiddə səth montaj cihazlarını (SMD) idarə edə bilər. Dalğa lehimləmə ümumiyyətlə deşikli cihazları düzəltmək üçün dövrə lövhəsinin əks tərəfini lehimləmək üçün istifadə olunur, lakin o, həmçinin PCB-nin arxasına yerləşdirilən bəzi səth montaj komponentlərini idarə edə bilər. Ümumiyyətlə, bu texnologiyadan istifadə edərkən, alt səthə montaj qurğuları müəyyən bir istiqamətə yerləşdirilməlidir və bu lehimləmə üsuluna uyğunlaşmaq üçün yastıqların dəyişdirilməsi tələb oluna bilər.

Komponentlərin seçimi bütün dizayn prosesi zamanı dəyişdirilə bilər. Dizayn prosesinin əvvəlində hansı cihazların örtüklü deşiklərdən (PTH) və hansının səthə montaj texnologiyasından (SMT) istifadə etməli olduğunu müəyyən etmək PCB-nin ümumi planlaşdırılmasına kömək edəcəkdir. Nəzərə alınmalı olan amillərə cihazın qiyməti, mövcudluğu, cihazın ərazisinin sıxlığı, enerji istehlakı və s. İstehsal nöqteyi-nəzərindən səthə quraşdırılan qurğular ümumiyyətlə deşikli cihazlardan daha ucuzdur və ümumiyyətlə daha yüksək əlçatanlığa malikdir. Kiçik və orta miqyaslı prototip layihələri üçün daha böyük yerüstü montaj cihazlarını və ya çuxurlu cihazları seçmək yaxşıdır ki, bu da yalnız əl ilə lehimləməni asanlaşdırmır, həm də səhvlərin yoxlanılması və aradan qaldırılması zamanı yastiqciqlar və siqnalların daha yaxşı birləşməsini asanlaşdırır.

Əgər verilənlər bazasında hazır paket yoxdursa, adətən alətdə xüsusi paket yaradılır.

2. Yaxşı torpaqlama üsulundan istifadə edin

Dizaynın kifayət qədər bypass kondansatörlərinə və torpaq təyyarələrinə malik olduğundan əmin olun. İnteqrasiya edilmiş sxemdən istifadə edərkən, güc terminalının yaxınlığında yerə uyğun bir ayırıcı kondansatör istifadə etməyinizə əmin olun (tercihen torpaq müstəvisi). Kondansatörün müvafiq tutumu xüsusi tətbiqdən, kondansatör texnologiyasından və işləmə tezliyindən asılıdır. Bypass kondansatörü güc və torpaq sancaqları arasında yerləşdirildikdə və düzgün IC pininə yaxın yerləşdirildikdə, dövrənin elektromaqnit uyğunluğu və həssaslığı optimallaşdırıla bilər.

3. Virtual komponent paketini ayırın

Virtual komponentləri yoxlamaq üçün material vərəqəsini (BOM) çap edin. Virtual komponentin əlaqəli qablaşdırması yoxdur və tərtibat mərhələsinə köçürülməyəcək. Materiallar siyahısı yaradın və sonra dizayndakı bütün virtual komponentlərə baxın. Yeganə elementlər güc və yer siqnalları olmalıdır, çünki onlar virtual komponentlər hesab olunur, yalnız sxematik mühitdə işlənir və layout dizaynına ötürülməyəcəkdir. Simulyasiya məqsədləri üçün istifadə edilmədikdə, virtual hissədə göstərilən komponentlər kapsullaşdırılmış komponentlərlə əvəz edilməlidir.

4. Əmin olun ki, materialların tam siyahısı məlumatınız var

Materiallar hesabatında kifayət qədər məlumatın olub olmadığını yoxlayın. Materiallar hesabatını yaratdıqdan sonra, bütün komponent qeydlərində natamam cihaz, təchizatçı və ya istehsalçı məlumatlarını diqqətlə yoxlamaq və doldurmaq lazımdır.

5. Komponent etiketinə görə çeşidləyin

Materiallar cədvəlinin çeşidlənməsini və baxılmasını asanlaşdırmaq üçün komponent nömrələrinin ardıcıl olaraq nömrələndiyinə əmin olun.

6. Qapıların lazımsız dövrələrini yoxlayın

Ümumiyyətlə, lazımsız qapıların bütün girişlərində giriş terminallarının sallanmaması üçün siqnal əlaqələri olmalıdır. Bütün lazımsız və ya çatışmayan qapı sxemlərini yoxladığınızdan və bütün naqilsiz giriş terminallarının tam qoşulduğundan əmin olun. Bəzi hallarda, giriş terminalı dayandırılırsa, bütün sistem düzgün işləyə bilməz. Dizaynda tez-tez istifadə olunan ikili op amp götürün. Əgər ikili op amp IC komponentlərində op gücləndiricilərdən yalnız biri istifadə olunursa, ya digər op amp-dən istifadə etmək, ya da istifadə olunmamış op-ampın girişini yerə qoymaq və uyğun birlik qazancı (və ya digər qazanc) yerləşdirmək tövsiyə olunur. Bütün komponentin normal işləməsini təmin etmək üçün əks əlaqə şəbəkəsi.

Bəzi hallarda, üzən sancaqlar olan IC-lər spesifikasiya diapazonunda normal işləməyə bilər. Adətən yalnız eyni cihazdakı IC cihazı və ya digər qapılar doymuş vəziyyətdə işləmədikdə – giriş və ya çıxış komponentin güc relsinə yaxın və ya içərisində olduqda, bu IC işlədiyi zaman indeks tələblərinə cavab verə bilər. Simulyasiya adətən bu vəziyyəti ələ keçirə bilmir, çünki simulyasiya modeli üzən əlaqə effektini modelləşdirmək üçün ümumiyyətlə IC-nin çoxsaylı hissələrini birləşdirmir.