הכי טוב PCB שיטת עיצוב: שישה דברים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת רכיבי PCB על בסיס אריזת רכיבים. כל הדוגמאות במאמר זה פותחו באמצעות סביבת העיצוב של MulTIsim, אך אותם מושגים עדיין חלים גם בכלי EDA שונים.

1. שקול את בחירת אריזת הרכיבים

בכל שלב השרטוט הסכמטי, יש לשקול את אריזת הרכיבים ודפוס הקרקע שצריכים להיעשות בשלב הפריסה. להלן כמה הצעות שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת רכיבים על בסיס אריזת רכיבים.

זכרו שהחבילה כוללת את חיבורי הרפידות החשמליות והמידות המכניות (X,Y ו-Z) של הרכיב, כלומר צורת גוף הרכיב והפינים המתחברים ל-PCB. בעת בחירת רכיבים, עליך לקחת בחשבון את כל מגבלות הרכבה או אריזה שעשויות להתקיים בשכבות העליונות והתחתונות של ה-PCB הסופי. לרכיבים מסוימים (כגון קבלים קוטביים) עשויות להיות הגבלות גבוהות של מרווח ראש, שיש לקחת בחשבון בתהליך בחירת הרכיבים. בתחילת העיצוב, אתה יכול תחילה לצייר צורת מסגרת בסיסית של לוח מעגלים, ולאחר מכן למקם כמה רכיבים גדולים או קריטיים למיקום (כגון מחברים) שבהם אתה מתכנן להשתמש. באופן זה, ניתן לראות את תצוגת הפרספקטיבה הווירטואלית של המעגל (ללא חיווט) באופן אינטואיטיבי ומהיר, וניתן לתת את המיקום היחסי וגובה הרכיבים של המעגל והרכיבים מדויקים יחסית. זה יעזור להבטיח שניתן למקם את הרכיבים כראוי באריזה החיצונית (מוצרי פלסטיק, מארז, מארז וכו’) לאחר הרכבת ה-PCB. הפעל את מצב התצוגה המקדימה התלת-ממדית מתפריט הכלים כדי לעיין בכל לוח המעגלים.

תבנית הקרקע מציגה את הקרקע או הצורה בפועל של ההתקן המולחם על ה-PCB. דפוסי נחושת אלה על ה-PCB מכילים גם מידע בסיסי על צורה. גודל תבנית הקרקע צריך להיות נכון כדי להבטיח הלחמה נכונה ושלמות מכנית ותרמית נכונה של הרכיבים המחוברים. בעת תכנון פריסת ה-PCB, עליך לשקול כיצד ייצור לוח המעגלים, או כיצד הרפידות יולחמו אם הוא מולחם באופן ידני. הלחמת זרימה חוזרת (השטף נמס בכבשן מבוקר בטמפרטורה גבוהה) יכולה להתמודד עם מגוון רחב של התקני הרכבה על פני השטח (SMD). הלחמת גל משמשת בדרך כלל להלחמת הצד האחורי של לוח המעגלים כדי לתקן התקנים דרך חורים, אך היא יכולה גם להתמודד עם כמה רכיבי הרכבה על פני השטח הממוקמים בחלק האחורי של ה-PCB. בדרך כלל, בעת שימוש בטכנולוגיה זו, יש לסדר את התקני הרכבה על פני השטח התחתונה בכיוון מסוים, ועל מנת להתאים את עצמם לשיטת הלחמה זו, ייתכן שיהיה צורך לשנות את הרפידות.

ניתן לשנות את בחירת הרכיבים במהלך כל תהליך התכנון. קביעה באילו מכשירים צריכים להשתמש בחורים מצופים (PTH) ואילו צריכים להשתמש בטכנולוגיית הרכבה משטחית (SMT) בשלב מוקדם בתהליך התכנון, תעזור לתכנון הכולל של ה-PCB. גורמים שיש לקחת בחשבון כוללים עלות המכשיר, זמינות, צפיפות שטח המכשיר, צריכת חשמל וכן הלאה. מנקודת מבט של ייצור, התקני הרכבה על פני השטח הם בדרך כלל זולים יותר ממכשירים דרך חורים ובדרך כלל יש להם זמינות גבוהה יותר. עבור פרויקטי אב טיפוס בקנה מידה קטן ובינוני, עדיף לבחור התקני הרכבה על פני השטח גדולים יותר או התקנים דרך חורים, אשר לא רק מקלים על הלחמה ידנית, אלא גם מקלים על חיבור טוב יותר של רפידות ואותות במהלך בדיקת שגיאות ואיתור באגים.

אם אין חבילה מוכנה במסד הנתונים, בדרך כלל נוצרת חבילה מותאמת אישית בכלי.

2. השתמשו בשיטת הארקה טובה

ודא שלתכנון יש מספיק קבלים עוקפים ומטוסי הארקה. בעת שימוש במעגל משולב, הקפד להשתמש בקבל ניתוק מתאים ליד מסוף החשמל לאדמה (רצוי מטוס הארקה). הקיבולת המתאימה של הקבל תלויה ביישום הספציפי, בטכנולוגיית הקבלים ובתדירות הפעולה. כאשר הקבל המעקף ממוקם בין פיני הכוח והארקה וממוקם קרוב לפין ה-IC הנכון, ניתן לייעל את התאימות האלקטרומגנטית והרגישות של המעגל.

3. הקצאת חבילת רכיבים וירטואליים

הדפס כתב חומרים (BOM) לבדיקת רכיבים וירטואליים. לרכיב הוירטואלי אין אריזה משויכת והוא לא יועבר לשלב הפריסה. צור כתב חומרים ולאחר מכן הצג את כל הרכיבים הווירטואליים בעיצוב. הפריטים היחידים צריכים להיות אותות חשמל והארקה, מכיוון שהם נחשבים לרכיבים וירטואליים, אשר מעובדים רק בסביבה הסכמטית ולא ישודרו לתכנון הפריסה. אלא אם נעשה בהם שימוש למטרות סימולציה, יש להחליף את הרכיבים המוצגים בחלק הווירטואלי ברכיבים מובלעים.

4. ודא שיש לך נתונים מלאים של כתב החומרים

בדקו האם יש מספיק נתונים בדוח כתב החומרים. לאחר יצירת דוח כתב החומרים, יש צורך לבדוק היטב ולהשלים את המידע הבלתי שלם של המכשיר, הספק או היצרן בכל ערכי הרכיבים.

5. מיין לפי תווית הרכיב

על מנת להקל על המיון והצפייה בכתב החומרים, יש לוודא שמספרי הרכיבים ממוספרים ברצף.

6. בדוק אם יש מעגלי שער מיותרים

באופן כללי, לכל הכניסות של שערים מיותרים צריכות להיות חיבורי אותות כדי להימנע מהשתלשלות מסופי הכניסה. ודא שבדקת את כל מעגלי השער המיותרים או החסרים, וכל מסופי הקלט הלא-חוטיים מחוברים במלואם. במקרים מסוימים, אם מסוף הקלט מושעה, המערכת כולה לא יכולה לעבוד כראוי. קח את מגבר ההפעלה הכפול המשמש לעתים קרובות בעיצוב. אם נעשה שימוש רק באחד ממגברי ההפעלה ברכיבי ה-IC הכפול של מגבר הפעלה, מומלץ להשתמש במגבר ההפעלה השני, או לקרקע את הקלט של מגבר ההפעלה שאינו בשימוש, ולפרוס רווח אחד (או גבר אחר) מתאים. רשת משוב כדי להבטיח שכל הרכיב יכול לעבוד כרגיל.

במקרים מסוימים, ICs עם פינים צפים עשויים שלא לעבוד כרגיל בטווח המפרט. בדרך כלל רק כאשר התקן ה-IC או שערים אחרים באותו התקן אינם פועלים במצב רווי-הקלט או הפלט קרובים או במסילת החשמל של הרכיב, IC זה יכול לעמוד בדרישות האינדקס כאשר הוא פועל. סימולציה בדרך כלל לא יכולה לתפוס מצב זה, מכיוון שמודל הסימולציה בדרך כלל אינו מחבר מספר חלקים של ה-IC יחד כדי לדגמן את אפקט החיבור הצף.