A legjobb PCB tervezési módszer: Hat dolog, amit figyelembe kell venni, amikor a NYÁK-elemeket az alkatrészcsomagolás alapján választjuk ki. A cikkben szereplő összes példa a MulTIsim tervezési környezettel készült, de ugyanazok a koncepciók továbbra is érvényesek a különböző EDA-eszközökre is.

1. Fontolja meg az összetevők csomagolásának kiválasztását

A teljes vázlatos rajzolási szakaszban figyelembe kell venni az elrendezési szakaszban meghozandó komponenscsomagolási és földmintázati döntéseket. Az alábbiakban felsorolunk néhány olyan javaslatot, amelyet figyelembe kell venni az összetevők csomagolása alapján történő kiválasztásakor.

Ne feledje, hogy a csomag tartalmazza az elektromos betét csatlakozásait és az alkatrész mechanikai méreteit (X, Y és Z), vagyis az alkatrész testének formáját és a NYÁK-hoz csatlakozó érintkezőket. Az alkatrészek kiválasztásakor figyelembe kell vennie a végső NYÁK felső és alsó rétegén esetlegesen fennálló szerelési vagy csomagolási korlátozásokat. Egyes komponensek (például polárkondenzátorok) nagy mozgástérkorlátokkal rendelkezhetnek, amelyeket figyelembe kell venni az alkatrészválasztási folyamat során. A tervezés elején először megrajzolhat egy alap áramköri keret alakzatot, majd elhelyezhet néhány nagy vagy helyzetkritikus alkatrészt (például csatlakozókat), amelyeket használni szeretne. Ily módon az áramköri lap virtuális perspektivikus képe (bekötés nélkül) intuitíven és gyorsan látható, és viszonylag pontosan megadható az áramköri lap és az alkatrészek egymáshoz viszonyított pozicionálása és alkatrészmagassága. Ez segít abban, hogy a NYÁK összeszerelése után az alkatrészek megfelelően elhelyezhetők legyenek a külső csomagolásban (műanyag termékek, alváz, alváz stb.). A teljes áramköri lap böngészéséhez hívja elő a 3D előnézeti módot az Eszközök menüből.

A talajminta mutatja a tényleges földet vagy a forrasztott eszköz alakját a PCB-n. Ezek a rézminták a PCB-n néhány alapvető alakinformációt is tartalmaznak. A talajmintázat méretének megfelelőnek kell lennie a megfelelő forrasztás és a csatlakoztatott alkatrészek megfelelő mechanikai és termikus integritásának biztosításához. A NYÁK elrendezésének megtervezésekor figyelembe kell venni, hogy hogyan készül az áramköri kártya, vagy hogyan lesznek forrasztva az alátétek, ha kézzel forrasztják. Az újrafolyós forrasztás (a folyasztószert szabályozott magas hőmérsékletű kemencében olvasztják) a felületre szerelhető eszközök (SMD) széles skáláját képes kezelni. A hullámforrasztást általában az áramköri lap hátoldalának forrasztására használják az átmenő furatú eszközök rögzítésére, de képes kezelni néhány, a nyomtatott áramköri lap hátoldalán elhelyezett felületre szerelhető alkatrészt is. Általában ennek a technológiának az alkalmazásakor az alsó felületre szerelhető eszközöket meghatározott irányban kell elhelyezni, és ahhoz, hogy ehhez a forrasztási módhoz alkalmazkodni lehessen, szükség lehet a párnák módosítására.

Az alkatrészek kiválasztása a teljes tervezési folyamat során változtatható. A tervezési folyamat korai szakaszában annak meghatározása, hogy mely eszközöket használjon bevonatos átmenő lyukakat (PTH), és melyek felületi szerelési technológiát (SMT), segíti a PCB átfogó tervezését. A figyelembe veendő tényezők közé tartozik az eszköz költsége, a rendelkezésre állás, az eszközterület sűrűsége, az energiafogyasztás és így tovább. Gyártási szempontból a felületre szerelhető eszközök általában olcsóbbak, mint az átmenő furatú eszközök, és általában magasabb a rendelkezésre állásuk. Kis- és közepes méretű prototípus projekteknél célszerű nagyobb felületre szerelhető eszközöket vagy átmenő furatú eszközöket választani, amelyek nemcsak a kézi forrasztást teszik lehetővé, hanem a párnák és a jelek jobb csatlakoztatását is elősegítik a hibaellenőrzés és hibakeresés során.

Ha nincs kész csomag az adatbázisban, általában egy egyedi csomag jön létre az eszközben.

2. Használjon jó földelési módszert

Győződjön meg arról, hogy a kialakítás elegendő bypass kondenzátorral és földelőlappal rendelkezik. Integrált áramkör használatakor ügyeljen arra, hogy megfelelő leválasztó kondenzátort használjon a tápfeszültség-kivezetés közelében (lehetőleg alaplap). A kondenzátor megfelelő kapacitása az adott alkalmazástól, a kondenzátortechnológiától és a működési frekvenciától függ. Ha a bypass kondenzátort a táp és a test érintkezői közé helyezzük, és a megfelelő IC érintkezőhöz közel helyezzük el, az áramkör elektromágneses kompatibilitása és érzékenysége optimalizálható.

3. A virtuális összetevő csomag lefoglalása

Nyomtasson ki egy anyagjegyzéket (BOM) a virtuális összetevők ellenőrzéséhez. A virtuális komponenshez nincs társított csomagolás, és nem kerül át az elrendezési szakaszba. Készítsen anyagjegyzéket, majd tekintse meg a terv összes virtuális összetevőjét. Csak táp- és földjelek legyenek, mivel ezek virtuális komponenseknek minősülnek, amelyeket csak a sematikus környezetben dolgoznak fel, és nem továbbítanak az elrendezésbe. Hacsak nem szimulációs célokra használják, a virtuális részben megjelenített komponenseket le kell cserélni tokozott komponensekre.

4. Győződjön meg arról, hogy rendelkezik teljes anyagjegyzék-adatokkal

Ellenőrizze, hogy van-e elegendő adat az anyagjegyzék-jelentésben. Az anyagjegyzék-jelentés elkészítése után gondosan ellenőrizni és kitölteni a hiányos eszköz-, szállító- vagy gyártóadatokat minden alkatrész bejegyzésben.

5. Válogassa szét az alkatrész címkéje szerint

Az anyagjegyzék válogatásának és megtekintésének megkönnyítése érdekében ügyeljen arra, hogy az alkatrészszámok egymás után sorszámmal legyenek megjelölve.

6. Ellenőrizze a redundáns kapuáramköröket

Általánosságban elmondható, hogy a redundáns kapuk összes bemenetének jelcsatlakozással kell rendelkeznie, hogy elkerülje a bemeneti kapcsok lógását. Győződjön meg arról, hogy minden redundáns vagy hiányzó kapu áramkört ellenőriz, és minden vezeték nélküli bemeneti kapocs teljesen csatlakoztatva van. Egyes esetekben, ha a bemeneti terminál felfüggesztve van, a teljes rendszer nem működik megfelelően. Vegyük a kettős műveleti erősítőt, amelyet gyakran használnak a tervezésben. Ha csak az egyik műveleti erősítőt használják a kettős műveleti erősítő IC-komponenseiben, akkor javasolt vagy a másik műveleti erősítőt használni, vagy földelni a nem használt műveleti erősítő bemenetét, és megfelelő egységerősítést (vagy más erősítést) alkalmazni. Visszajelzési hálózat annak biztosítására, hogy a teljes komponens megfelelően működjön.

Egyes esetekben előfordulhat, hogy a lebegő érintkezőkkel rendelkező IC-k nem működnek megfelelően a specifikációs tartományon belül. Általában csak akkor, ha az IC-eszköz vagy az ugyanabban az eszközben lévő más kapuk nem telített állapotban működnek – a bemenet vagy a kimenet közel van az összetevő tápsínéhez, vagy abban van, ez az IC megfelel az indexkövetelményeknek, ha működik. A szimuláció általában nem tudja megragadni ezt a helyzetet, mivel a szimulációs modell általában nem köti össze az IC több részét a lebegő kapcsolati hatás modellezéséhez.