Geriausias PCB projektavimo metodas: šeši dalykai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis PCB komponentus pagal komponentų pakuotę. Visi šiame straipsnyje pateikti pavyzdžiai buvo sukurti naudojant MulTIsim projektavimo aplinką, tačiau tos pačios sąvokos vis dar galioja net naudojant skirtingus EDA įrankius.

1. Apsvarstykite komponentų pakuotės pasirinkimą

Visame schematiško piešimo etape reikia atsižvelgti į komponentų įpakavimą ir žemės modelio sprendimus, kuriuos reikia priimti maketavimo etape. Toliau pateikiami keli pasiūlymai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis komponentus pagal komponentų pakuotę.

Atminkite, kad pakuotėje yra elektros trinkelių jungtys ir komponento mechaniniai matmenys (X, Y ir Z), tai yra komponento korpuso forma ir kaiščiai, jungiantys prie PCB. Renkantis komponentus, turite atsižvelgti į visus montavimo ar pakavimo apribojimus, kurie gali būti viršutiniame ir apatiniame galutinio PCB sluoksniuose. Kai kurie komponentai (pvz., poliniai kondensatoriai) gali turėti didelius erdvės apribojimus, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis komponentus. Projektavimo pradžioje pirmiausia galite nubraižyti pagrindinę plokštės rėmo formą, o tada įdėti kai kuriuos didelius arba padėties požiūriu svarbius komponentus (pvz., jungtis), kuriuos planuojate naudoti. Tokiu būdu virtualus perspektyvinis plokštės vaizdas (be laidų) gali būti matomas intuityviai ir greitai, o santykinė plokštės ir komponentų padėtis ir komponentų aukštis gali būti gana tiksliai nustatyti. Tai padės užtikrinti, kad sumontavus PCB komponentus būtų galima tinkamai sudėti į išorinę pakuotę (plastikinius gaminius, važiuoklę, važiuoklę ir kt.). Įrankių meniu iškvieskite 3D peržiūros režimą, kad naršytumėte visą plokštę.

Žemės modelis rodo tikrąją žemę arba lituoto įrenginio formą ant PCB. Šiuose PCB variniuose raštuose taip pat yra pagrindinė informacijos apie formą. Žemės rašto dydis turi būti tinkamas, kad būtų užtikrintas tinkamas litavimas ir tinkamas prijungtų komponentų mechaninis bei šiluminis vientisumas. Kurdami PCB išdėstymą, turite atsižvelgti į tai, kaip bus gaminama plokštė arba kaip bus lituojamos trinkelės, jei lituojama rankiniu būdu. Litavimas iš naujo (skystas lydomas kontroliuojamoje aukštos temperatūros krosnyje) gali apdoroti įvairius paviršinio montavimo įrenginius (SMD). Banginis litavimas paprastai naudojamas lituoti atvirkštinę plokštės pusę, kad būtų galima pritvirtinti per skylutes įtaisus, tačiau jis taip pat gali apdoroti kai kuriuos paviršinio montavimo komponentus, esančius PCB gale. Paprastai naudojant šią technologiją apatinio paviršiaus tvirtinimo įtaisai turi būti išdėstyti tam tikra kryptimi, o norint prisitaikyti prie šio litavimo būdo, gali tekti modifikuoti trinkeles.

Komponentų pasirinkimas gali būti keičiamas viso projektavimo proceso metu. Ankstyvoje projektavimo procese nustačius, kuriuose įrenginiuose turėtų būti naudojamos padengtos skylės (PTH), o kuriuose – paviršiaus montavimo technologija (SMT), bus lengviau planuoti PCB. Veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra įrenginio kaina, prieinamumas, įrenginio ploto tankis, energijos suvartojimas ir pan. Žvelgiant iš gamybos perspektyvos, paviršinio montavimo įrenginiai paprastai yra pigesni nei įtaisai su kiauryme ir paprastai yra prieinamesni. Mažos ir vidutinės apimties prototipų projektams geriausia rinktis didesnius paviršinio montavimo įrenginius arba kiauryminius įrenginius, kurie ne tik palengvina rankinį litavimą, bet ir palengvina geresnį trinkelių bei signalų sujungimą klaidų tikrinimo ir derinimo metu.

Jei duomenų bazėje nėra paruošto paketo, paprastai įrankyje sukuriamas pasirinktinis paketas.

2. Naudokite gerą įžeminimo būdą

Įsitikinkite, kad konstrukcijoje yra pakankamai apėjimo kondensatorių ir įžeminimo plokščių. Kai naudojate integrinį grandyną, įsitikinkite, kad šalia maitinimo gnybto į žemę naudojate tinkamą atjungiamąjį kondensatorių (geriausia įžeminimo plokštę). Tinkama kondensatoriaus talpa priklauso nuo konkrečios paskirties, kondensatoriaus technologijos ir veikimo dažnio. Kai apėjimo kondensatorius yra tarp maitinimo ir įžeminimo kaiščių ir yra arti tinkamo IC kaiščio, grandinės elektromagnetinis suderinamumas ir jautrumas gali būti optimizuotas.

3. Paskirstykite virtualių komponentų paketą

Norėdami patikrinti virtualius komponentus, atsispausdinkite medžiagų sąskaitą (KS). Virtualus komponentas neturi susietos pakuotės ir nebus perkeltas į maketavimo etapą. Sukurkite medžiagų sąskaitą ir peržiūrėkite visus virtualius dizaino komponentus. Vieninteliai elementai turėtų būti maitinimo ir įžeminimo signalai, nes jie laikomi virtualiais komponentais, kurie apdorojami tik scheminėje aplinkoje ir nebus perduodami į maketo projektą. Virtualioje dalyje rodomi komponentai turėtų būti pakeisti inkapsuliuotais komponentais, nebent jie naudojami modeliavimo tikslais.

4. Įsitikinkite, kad turite visus medžiagų sąskaitos duomenis

Patikrinkite, ar medžiagų sąmatos ataskaitoje yra pakankamai duomenų. Sudarius medžiagų sąskaitos ataskaitą, būtina atidžiai patikrinti ir visuose komponentų įrašuose užpildyti nepilną įrenginio, tiekėjo ar gamintojo informaciją.

5. Rūšiuoti pagal komponento etiketę

Kad būtų lengviau rūšiuoti ir peržiūrėti medžiagų sąsiuvinį, įsitikinkite, kad komponentų numeriai yra sunumeruoti iš eilės.

6. Patikrinkite, ar nėra perteklinių vartų grandinių

Apskritai, visi perteklinių vartų įėjimai turi turėti signalų jungtis, kad būtų išvengta įvesties gnybtų kabėjimo. Įsitikinkite, kad patikrinote visas perteklines arba trūkstamas vartų grandines ir ar visi nelaidiniai įvesties gnybtai yra visiškai prijungti. Kai kuriais atvejais, jei įvesties gnybtas yra sustabdytas, visa sistema negali tinkamai veikti. Paimkite dvigubą operacijų stiprintuvą, kuris dažnai naudojamas projektuojant. Jei dviejų operacijų stiprintuvo IC komponentuose naudojamas tik vienas operacijų stiprintuvas, rekomenduojama naudoti kitą operacijų stiprintuvą arba įžeminti nenaudojamo operatyvinio stiprintuvo įvestį ir naudoti tinkamą vieneto stiprinimą (arba kitą stiprinimą) ) Atsiliepimų tinklas, užtikrinantis, kad visas komponentas galėtų normaliai veikti.

Kai kuriais atvejais IC su slankiojančiais kaiščiais gali normaliai neveikti specifikacijų diapazone. Paprastai tik tada, kai IC įrenginys ar kiti vartai tame pačiame įrenginyje neveikia prisotintoje būsenoje – įvestis arba išvestis yra arti komponento maitinimo bėgio arba jame, šis IC gali atitikti indekso reikalavimus, kai jis veikia. Modeliavimas paprastai negali užfiksuoti šios situacijos, nes modeliavimo modelis paprastai nesujungia kelių IC dalių, kad būtų galima modeliuoti slankiojo ryšio efektą.