Parim PCB projekteerimismeetod: kuus asja, mida tuleb arvestada PCB komponentide valimisel komponentide pakendi põhjal. Kõik käesolevas artiklis toodud näited töötati välja disainikeskkonna MulTIsim abil, kuid samad kontseptsioonid kehtivad ka erinevate EDA tööriistade puhul.

1. Kaaluge komponentide pakendi valikut

Kogu skemaatilise joonistamise etapis tuleks kaaluda komponentide pakendamise ja maa mustri otsuseid, mis tuleb küljendusetapis teha. Allpool on toodud mõned soovitused, mida komponentide pakendi põhjal komponentide valimisel arvesse võtta.

Pidage meeles, et pakett sisaldab elektripadja ühendusi ja komponendi mehaanilisi mõõtmeid (X, Y ja Z), st komponendi korpuse kuju ja trükkplaadiga ühendatavaid kontakte. Komponentide valimisel peate arvestama mis tahes paigaldus- või pakkimispiirangutega, mis võivad kehtida lõpliku PCB ülemises ja alumises kihis. Mõnel komponendil (nt polaarkondensaatoritel) võivad olla suured ruumipiirangud, mida tuleb komponendi valimisel arvestada. Disaini alguses saate kõigepealt joonistada trükkplaadi raami põhikuju ja seejärel asetada mõned suured või asendikriitilised komponendid (nt konnektorid), mida kavatsete kasutada. Nii saab intuitiivselt ja kiiresti näha trükkplaadi virtuaalset perspektiivvaadet (ilma juhtmestikuta) ning anda suhteliselt täpseks trükkplaadi ja komponentide suhtelise asukoha ja komponendi kõrguse. See aitab tagada, et komponendid saab pärast PCB kokkupanekut korralikult välispakendisse (plasttooted, šassii, šassii jne) paigutada. Kogu trükkplaadi sirvimiseks avage menüüst Tööriistad 3D-eelvaate režiim.

Maa muster näitab trükkplaadil joodetud seadme tegelikku maapinda või kuju. Need PCB-l olevad vasest mustrid sisaldavad ka põhiteavet kuju kohta. Maapinna mustri suurus peab olema õige, et tagada õige jootmine ning ühendatud komponentide õige mehaaniline ja termiline terviklikkus. PCB paigutuse kavandamisel peate arvestama, kuidas trükkplaati valmistatakse või kuidas käsitsi joodetud padjad joodetakse. Reflow jootmine (räbusti sulatatakse kontrollitud kõrge temperatuuriga ahjus) saab hakkama paljude pindpaigaldusseadmetega (SMD). Lainejootmist kasutatakse tavaliselt trükkplaadi tagakülje jootmiseks, et kinnitada läbivad seadmed, kuid see võib käsitleda ka mõningaid trükkplaadi tagaküljele asetatud pinnale paigaldatavaid komponente. Üldjuhul tuleb selle tehnoloogia kasutamisel alumised pindpaigaldusseadmed paigutada kindlasse suunda ja selle jootmismeetodiga kohanemiseks võib olla vaja padjandeid muuta.

Komponentide valikut saab muuta kogu projekteerimise käigus. PCB üldisel planeerimisel aitab kindlaks teha, millised seadmed peaksid kasutama plaaditud läbivaid auke (PTH) ja millised pindpaigaldustehnoloogiat (SMT). Arvesse tuleb võtta tegurid, mis hõlmavad seadme maksumust, saadavust, seadme pindala tihedust, energiatarbimist ja nii edasi. Tootmise seisukohast on pinnale paigaldatavad seadmed üldiselt odavamad kui läbiva avaga seadmed ja nende saadavus on üldiselt suurem. Väikese ja keskmise mahuga prototüüpprojektide jaoks on kõige parem valida suuremad pindpaigaldusseadmed või läbiva auguga seadmed, mis mitte ainult ei hõlbusta käsitsi jootmist, vaid hõlbustavad ka patjade ja signaalide paremat ühendamist vigade kontrollimise ja silumise ajal.

Kui andmebaasis valmispaketti pole, luuakse tavaliselt tööriistas kohandatud pakett.

2. Kasutage head maandusmeetodit

Veenduge, et konstruktsioonil on piisavalt möödaviigukondensaatoreid ja maandusplaate. Integraallülituse kasutamisel kasutage kindlasti sobivat lahtisidestuskondensaatorit maanduse toiteklemmi lähedal (eelistatavalt maandusplaati). Kondensaatori sobiv võimsus sõltub konkreetsest rakendusest, kondensaatori tehnoloogiast ja töösagedusest. Kui möödaviigukondensaator asetatakse toite- ja maanduskontaktide vahele ning asetatakse õige IC-viigu lähedale, saab optimeerida vooluahela elektromagnetilist ühilduvust ja tundlikkust.

3. Eraldage virtuaalse komponendi pakett

Virtuaalsete komponentide kontrollimiseks printige materjalide arv (BOM). Virtuaalsel komponendil ei ole seotud pakendit ja seda ei kanta üle küljendusetappi. Looge materjalide arve ja vaadake seejärel kõiki disaini virtuaalseid komponente. Ainsad üksused peaksid olema toite- ja maandussignaalid, kuna neid peetakse virtuaalkomponentideks, mida töödeldakse ainult skemaatilises keskkonnas ja mida ei edastata paigutuse kujundusse. Kui neid ei kasutata simulatsiooni eesmärgil, tuleks virtuaalses osas kuvatavad komponendid asendada kapseldatud komponentidega.

4. Veenduge, et teil oleks täielikud materjaliarve andmed

Kontrollige, kas materjalide aruandes on piisavalt andmeid. Pärast materjaliarve aruande koostamist on vaja hoolikalt kontrollida ja täita mittetäielikud seadme, tarnija või tootja andmed kõigis komponentide kirjetes.

5. Sorteerige vastavalt komponendi etiketile

Materjalilehe sorteerimise ja vaatamise hõlbustamiseks veenduge, et komponentide numbrid oleksid järjestikku nummerdatud.

6. Kontrollige üleliigseid väravaahelaid

Üldiselt peaksid kõik üleliigsete väravate sisendid olema signaaliühendustega, et vältida sisendklemmide rippumist. Veenduge, et olete kontrollinud kõiki üleliigseid või puuduvaid paisuahelaid ja kõik juhtmeta sisendklemmid on täielikult ühendatud. Mõnel juhul ei saa kogu süsteem korralikult töötada, kui sisendklemm on peatatud. Võtke kahekordne toiminguvõimendi, mida disainis sageli kasutatakse. Kui kahe operatiivvõimendi IC-komponentides kasutatakse ainult ühte operatiivvõimendit, on soovitatav kasutada kas teist operatiivvõimendit või maandada kasutamata operatiivvõimendi sisend ja kasutada sobivat ühtlusvõimendit (või muud võimendust) Tagasisidevõrk, et tagada kogu komponendi normaalne töö.

Mõnel juhul ei pruugi ujuvate kontaktidega IC-d spetsifikatsioonivahemikus normaalselt töötada. Tavaliselt ainult siis, kui IC-seade või muud samas seadmes olevad väravad ei tööta küllastunud olekus – sisend või väljund on komponendi toitetoru lähedal või sees, suudab see IC toimimise ajal täita indeksi nõudeid. Simulatsioon ei suuda tavaliselt seda olukorda tabada, kuna simulatsioonimudel ei ühenda üldiselt IC-i mitut osa kokku, et modelleerida ujuva ühenduse efekti.