Les meilleurs PCB méthode de conception : six éléments à prendre en compte lors de la sélection de composants PCB en fonction de l’emballage des composants. Tous les exemples de cet article ont été développés à l’aide de l’environnement de conception MulTIsim, mais les mêmes concepts s’appliquent toujours, même avec différents outils EDA.

1. Considérez le choix de l’emballage des composants

Dans l’ensemble de l’étape de dessin schématique, les décisions d’emballage des composants et de configuration de terrain qui doivent être prises lors de l’étape de mise en page doivent être prises en compte. Certaines suggestions à prendre en compte lors de la sélection des composants en fonction de l’emballage des composants sont données ci-dessous.

N’oubliez pas que l’emballage comprend les connexions électriques et les dimensions mécaniques (X, Y et Z) du composant, c’est-à-dire la forme du corps du composant et les broches qui se connectent au PCB. Lors de la sélection des composants, vous devez tenir compte des restrictions de montage ou d’emballage pouvant exister sur les couches supérieure et inférieure du PCB final. Certains composants (tels que les condensateurs polaires) peuvent avoir des restrictions de marge élevées, qui doivent être prises en compte dans le processus de sélection des composants. Au début de la conception, vous pouvez d’abord dessiner une forme de cadre de carte de circuit imprimé de base, puis placer des composants volumineux ou critiques (tels que des connecteurs) que vous prévoyez d’utiliser. De cette manière, la vue en perspective virtuelle de la carte de circuit imprimé (sans câblage) peut être vue intuitivement et rapidement, et le positionnement relatif et la hauteur des composants de la carte de circuit imprimé et des composants peuvent être donnés de manière relativement précise. Cela permettra de s’assurer que les composants peuvent être correctement placés dans l’emballage extérieur (produits en plastique, châssis, châssis, etc.) après l’assemblage du PCB. Appelez le mode aperçu 3D dans le menu Outils pour parcourir l’ensemble du circuit imprimé.

Le motif de la terre montre la forme réelle de la terre ou du via du dispositif soudé sur le PCB. Ces motifs en cuivre sur le PCB contiennent également des informations de forme de base. La taille du motif de méplat doit être correcte pour assurer une soudure correcte et la bonne intégrité mécanique et thermique des composants connectés. Lors de la conception de la disposition du circuit imprimé, vous devez tenir compte de la façon dont la carte de circuit imprimé sera fabriquée ou de la manière dont les pastilles seront soudées si elles sont soudées manuellement. Le soudage par refusion (le flux est fondu dans un four à haute température contrôlé) peut gérer une large gamme de dispositifs de montage en surface (SMD). La soudure à la vague est généralement utilisée pour souder l’envers de la carte de circuit imprimé pour fixer les dispositifs à trous traversants, mais elle peut également gérer certains composants de montage en surface placés à l’arrière de la carte de circuit imprimé. Généralement, lors de l’utilisation de cette technologie, les dispositifs de montage en surface inférieurs doivent être disposés dans une direction spécifique, et afin de s’adapter à cette méthode de soudage, les pastilles peuvent avoir besoin d’être modifiées.

La sélection des composants peut être modifiée pendant tout le processus de conception. Déterminer quels appareils doivent utiliser des trous plaqués (PTH) et lesquels doivent utiliser la technologie de montage en surface (SMT) au début du processus de conception aidera à la planification globale du PCB. Les facteurs à prendre en compte incluent le coût de l’appareil, la disponibilité, la densité de la zone de l’appareil, la consommation d’énergie, etc. Du point de vue de la fabrication, les dispositifs montés en surface sont généralement moins chers que les dispositifs traversants et ont généralement une disponibilité plus élevée. Pour les projets de prototypes à petite et moyenne échelle, il est préférable de choisir des dispositifs de montage en surface ou des dispositifs traversants plus grands, qui facilitent non seulement le soudage manuel, mais facilitent également une meilleure connexion des pastilles et des signaux lors de la vérification des erreurs et du débogage.

S’il n’y a pas de package prêt à l’emploi dans la base de données, un package personnalisé est généralement créé dans l’outil.

2. Utilisez une bonne méthode de mise à la terre

Assurez-vous que la conception a suffisamment de condensateurs de dérivation et de plans de masse. Lors de l’utilisation d’un circuit intégré, veillez à utiliser un condensateur de découplage approprié près de la borne d’alimentation à la terre (de préférence un plan de masse). La capacité appropriée du condensateur dépend de l’application spécifique, de la technologie du condensateur et de la fréquence de fonctionnement. Lorsque le condensateur de dérivation est placé entre les broches d’alimentation et de masse et placé à proximité de la broche IC correcte, la compatibilité électromagnétique et la susceptibilité du circuit peuvent être optimisées.

3. Allouer le package de composants virtuels

Imprimez une nomenclature (BOM) pour vérifier les composants virtuels. Le composant virtuel n’a pas de packaging associé et ne sera pas transféré à l’étape de mise en page. Créez une nomenclature, puis affichez tous les composants virtuels de la conception. Les seuls éléments doivent être les signaux d’alimentation et de masse, car ils sont considérés comme des composants virtuels, qui ne sont traités que dans l’environnement schématique et ne seront pas transmis à la conception de l’implantation. À moins d’être utilisés à des fins de simulation, les composants affichés dans la pièce virtuelle doivent être remplacés par des composants encapsulés.

4. Assurez-vous d’avoir les données complètes de la nomenclature

Vérifiez s’il y a suffisamment de données dans le rapport de nomenclature. Après avoir créé le rapport de nomenclature, il est nécessaire de vérifier soigneusement et de compléter les informations incomplètes sur l’appareil, le fournisseur ou le fabricant dans toutes les entrées de composant.

5. Trier selon l’étiquette du composant

Afin de faciliter le tri et la visualisation de la nomenclature, assurez-vous que les numéros des composants sont numérotés consécutivement.

6. Vérifiez les circuits de porte redondants

D’une manière générale, toutes les entrées des portes redondantes doivent avoir des connexions de signaux pour éviter de faire pendre les bornes d’entrée. Assurez-vous d’avoir vérifié tous les circuits de porte redondants ou manquants et que toutes les bornes d’entrée non câblées sont entièrement connectées. Dans certains cas, si la borne d’entrée est suspendue, l’ensemble du système ne peut pas fonctionner correctement. Prenez le double ampli op qui est souvent utilisé dans la conception. Si un seul des amplis op est utilisé dans les composants IC à double ampli op, il est recommandé soit d’utiliser l’autre ampli op, soit de mettre à la terre l’entrée de l’ampli op inutilisé, et de déployer un gain unitaire approprié (ou un autre gain)) Réseau de rétroaction pour s’assurer que l’ensemble du composant peut fonctionner normalement.

Dans certains cas, les circuits intégrés à broches flottantes peuvent ne pas fonctionner normalement dans la plage de spécifications. Généralement, uniquement lorsque le dispositif IC ou d’autres portes du même dispositif ne fonctionnent pas dans un état saturé – l’entrée ou la sortie est proche ou dans le rail d’alimentation du composant, ce IC peut répondre aux exigences d’index lorsqu’il fonctionne. La simulation ne peut généralement pas capturer cette situation, car le modèle de simulation ne connecte généralement pas plusieurs parties du circuit intégré pour modéliser l’effet de connexion flottante.