La migliore PCB metodo di progettazione: sei cose da considerare quando si selezionano i componenti PCB in base alla confezione dei componenti. Tutti gli esempi in questo articolo sono stati sviluppati utilizzando l’ambiente di progettazione MulTIsim, ma gli stessi concetti si applicano ancora anche con diversi strumenti EDA.

1. Considerare la scelta dell’imballaggio dei componenti

In the entire schematic drawing stage, the component packaging and land pattern decisions that need to be made in the layout stage should be considered. Some suggestions to consider when selecting components based on component packaging are given below.

Ricorda che la confezione include le connessioni elettriche del pad e le dimensioni meccaniche (X, Y e Z) del componente, ovvero la forma del corpo del componente e i pin che si collegano al PCB. Quando si selezionano i componenti, è necessario considerare eventuali restrizioni di montaggio o imballaggio che possono esistere sugli strati superiore e inferiore del PCB finale. Alcuni componenti (come i condensatori polari) possono avere limitazioni di headroom elevate, che devono essere considerate nel processo di selezione dei componenti. All’inizio del progetto, puoi prima disegnare una forma base del telaio del circuito, quindi posizionare alcuni componenti grandi o critici per la posizione (come i connettori) che prevedi di utilizzare. In questo modo, la vista prospettica virtuale del circuito stampato (senza cablaggio) può essere vista in modo intuitivo e rapido e il posizionamento relativo e l’altezza dei componenti del circuito e dei componenti possono essere forniti in modo relativamente accurato. Ciò contribuirà a garantire che i componenti possano essere posizionati correttamente nell’imballaggio esterno (prodotti in plastica, chassis, chassis, ecc.) dopo l’assemblaggio del PCB. Richiama la modalità di anteprima 3D dal menu Strumenti per sfogliare l’intero circuito.

Il modello di terra mostra la terra effettiva o la forma del dispositivo saldato sul PCB. Questi modelli di rame sul PCB contengono anche alcune informazioni di forma di base. La dimensione del modello di terra deve essere corretta per garantire la corretta saldatura e la corretta integrità meccanica e termica dei componenti collegati. Quando si progetta il layout del PCB, è necessario considerare come verrà prodotto il circuito stampato o come verranno saldati i pad se viene saldato manualmente. La saldatura a rifusione (il flusso viene fuso in un forno ad alta temperatura controllata) può gestire un’ampia gamma di dispositivi a montaggio superficiale (SMD). La saldatura a onda viene generalmente utilizzata per saldare il retro del circuito stampato per fissare dispositivi a foro passante, ma può anche gestire alcuni componenti a montaggio superficiale posizionati sul retro del PCB. Generalmente, quando si utilizza questa tecnologia, i dispositivi a montaggio superficiale inferiore devono essere disposti in una direzione specifica e, per adattarsi a questo metodo di saldatura, potrebbe essere necessario modificare i pad.

La selezione dei componenti può essere modificata durante l’intero processo di progettazione. Determinare quali dispositivi dovrebbero utilizzare fori passanti placcati (PTH) e quali dovrebbero utilizzare la tecnologia a montaggio superficiale (SMT) all’inizio del processo di progettazione aiuterà la pianificazione complessiva del PCB. I fattori che devono essere considerati includono il costo del dispositivo, la disponibilità, la densità dell’area del dispositivo, il consumo energetico e così via. Dal punto di vista della produzione, i dispositivi a montaggio superficiale sono generalmente più economici dei dispositivi a foro passante e generalmente hanno una disponibilità maggiore. Per progetti di prototipi di piccole e medie dimensioni, è meglio scegliere dispositivi a montaggio superficiale più grandi o dispositivi a foro passante, che non solo facilitano la saldatura manuale, ma facilitano anche una migliore connessione di pad e segnali durante il controllo degli errori e il debug.

Se non c’è un pacchetto già pronto nel database, di solito viene creato un pacchetto personalizzato nello strumento.

2. Usa un buon metodo di messa a terra

Assicurarsi che il progetto disponga di condensatori di bypass e piani di massa sufficienti. Quando si utilizza un circuito integrato, assicurarsi di utilizzare un condensatore di disaccoppiamento adatto vicino al terminale di alimentazione a terra (preferibilmente un piano di massa). La capacità appropriata del condensatore dipende dall’applicazione specifica, dalla tecnologia del condensatore e dalla frequenza operativa. Quando il condensatore di bypass viene posizionato tra i pin di alimentazione e di terra e posizionato vicino al pin IC corretto, è possibile ottimizzare la compatibilità elettromagnetica e la suscettibilità del circuito.

3. Allocare il pacchetto di componenti virtuali

Stampa una distinta base (BOM) per il controllo dei componenti virtuali. Il componente virtuale non ha packaging associato e non verrà trasferito alla fase di layout. Crea una distinta base e quindi visualizza tutti i componenti virtuali nel progetto. Gli unici elementi dovrebbero essere i segnali di alimentazione e di massa, perché sono considerati componenti virtuali, che vengono elaborati solo nell’ambiente schematico e non verranno trasmessi al progetto del layout. A meno che non vengano utilizzati per scopi di simulazione, i componenti visualizzati nella parte virtuale devono essere sostituiti con componenti incapsulati.

4. Assicurati di avere i dati completi della distinta base

Controllare se ci sono dati sufficienti nel report della distinta base. Dopo aver creato il report della distinta base, è necessario controllare attentamente e completare le informazioni incomplete su dispositivo, fornitore o produttore in tutte le voci dei componenti.

5. Ordina in base all’etichetta del componente

Al fine di facilitare lo smistamento e la visualizzazione della distinta base, assicurarsi che i numeri dei componenti siano numerati progressivamente.

6. Verificare la presenza di circuiti di gate ridondanti

In generale, tutti gli ingressi delle porte ridondanti dovrebbero avere connessioni di segnale per evitare di far penzolare i terminali di ingresso. Assicurati di aver controllato tutti i circuiti di gate ridondanti o mancanti e che tutti i terminali di ingresso non cablati siano completamente collegati. In alcuni casi, se il terminale di ingresso è sospeso, l’intero sistema non può funzionare correttamente. Prendi il doppio amplificatore operazionale che viene spesso utilizzato nel design. Se viene utilizzato solo uno degli amplificatori operazionali nei componenti del doppio amplificatore operazionale IC, si consiglia di utilizzare l’altro amplificatore operazionale o di mettere a terra l’ingresso dell’amplificatore operazionale inutilizzato e distribuire un guadagno unitario adeguato (o altro guadagno)) Rete di feedback per garantire che l’intero componente possa funzionare normalmente.

In alcuni casi, i circuiti integrati con pin flottanti potrebbero non funzionare normalmente all’interno dell’intervallo delle specifiche. Di solito solo quando il dispositivo IC o altre porte nello stesso dispositivo non funzionano in uno stato saturo, l’ingresso o l’uscita è vicino o nella linea di alimentazione del componente, questo IC può soddisfare i requisiti di indice quando funziona. La simulazione di solito non può catturare questa situazione, perché il modello di simulazione generalmente non collega più parti del circuito integrato per modellare l’effetto di connessione mobile.