Najboljši PCB metoda načrtovanja: šest stvari, ki jih je treba upoštevati pri izbiri komponent PCB na podlagi embalaže komponent. Vsi primeri v tem članku so bili razviti z uporabo okolja za načrtovanje MulTIsim, vendar isti koncepti še vedno veljajo tudi pri različnih orodjih EDA.

1. Razmislite o izbiri embalaže komponent

V celotni fazi shematskega risanja je treba upoštevati odločitve o embalaži komponent in vzorcu zemljišča, ki jih je treba sprejeti v fazi postavitve. Nekaj ​​predlogov, ki jih je treba upoštevati pri izbiri komponent glede na embalažo komponent, je podanih spodaj.

Ne pozabite, da paket vključuje električne povezave ploščic in mehanske dimenzije (X, Y in Z) komponente, to je oblika telesa komponente in zatiči, ki se povezujejo s tiskanim vezjem. Pri izbiri komponent morate upoštevati vse omejitve pri montaži ali pakiranju, ki lahko obstajajo na zgornji in spodnji plasti končnega tiskanega vezja. Nekatere komponente (kot so polarni kondenzatorji) imajo lahko visoke omejitve glede višine, kar je treba upoštevati pri postopku izbire komponent. Na začetku načrtovanja lahko najprej narišete osnovno obliko okvirja vezja, nato pa postavite nekaj velikih komponent ali komponent, ki so kritične do položaja (kot so konektorji), ki jih nameravate uporabiti. Na ta način je mogoče videti virtualni perspektivni pogled na vezje (brez ožičenja) intuitivno in hitro, relativno natančno pozicioniranje in višino komponent vezja in komponent pa je mogoče podati relativno natančno. To bo pomagalo zagotoviti, da se komponente lahko pravilno položijo v zunanjo embalažo (izdelki iz plastike, ohišje, ohišje itd.), potem ko je PCB sestavljen. Za brskanje po celotnem vezju prikličite način 3D predogleda v meniju Orodja.

Vzorec zemljišča prikazuje dejansko zemljišče ali obliko spajkane naprave na PCB. Ti bakreni vzorci na PCB vsebujejo tudi nekaj osnovnih informacij o obliki. Velikost vzorca zemljišča mora biti pravilna, da se zagotovi pravilno spajkanje ter pravilna mehanska in toplotna celovitost povezanih komponent. Pri načrtovanju postavitve tiskanega vezja morate upoštevati, kako bo izdelano vezje oziroma kako bodo blazinice spajkane, če je ročno spajkano. Spajkanje s povratnim tokom (fluks se tali v nadzorovani visokotemperaturni peči) lahko obvlada široko paleto naprav za površinsko montažo (SMD). Spajkanje z valovi se običajno uporablja za spajkanje hrbtne strani tiskanega vezja za pritrditev naprav skozi luknje, lahko pa obvlada tudi nekatere komponente za površinsko montažo, nameščene na zadnji strani tiskanega vezja. Na splošno morajo biti pri uporabi te tehnologije naprave za spodnjo površinsko montažo razporejene v določeni smeri in da bi se prilagodili tej metodi spajkanja, bo morda treba blazinice spremeniti.

Izbira komponent se lahko spreminja med celotnim procesom oblikovanja. Določitev, katere naprave bi morale uporabiti prevlečene skoznje luknje (PTH) in katere naj uporabljajo tehnologijo površinske montaže (SMT) že v začetku procesa načrtovanja, bo pomagalo pri splošnem načrtovanju tiskanega vezja. Dejavniki, ki jih je treba upoštevati, vključujejo stroške naprave, razpoložljivost, gostoto območja naprave, porabo energije itd. S proizvodnega vidika so naprave za površinsko montažo na splošno cenejše od naprav s skoznjo luknjo in imajo na splošno večjo razpoložljivost. Za majhne in srednje velike prototipne projekte je najbolje izbrati večje naprave za površinsko montažo ali naprave skozi luknje, ki ne le olajšajo ročno spajkanje, ampak tudi olajšajo boljšo povezavo blazinic in signalov med preverjanjem napak in odpravljanjem napak.

Če v bazi ni pripravljenega paketa, se običajno v orodju ustvari paket po meri.

2. Uporabite dobro metodo ozemljitve

Zagotovite, da ima zasnova dovolj obvodnih kondenzatorjev in ozemljitvenih ravnin. Ko uporabljate integrirano vezje, se prepričajte, da uporabljate ustrezen ločilni kondenzator v bližini napajalnega terminala do ozemljitve (po možnosti ozemljitvene plošče). Ustrezna zmogljivost kondenzatorja je odvisna od specifične uporabe, tehnologije kondenzatorja in delovne frekvence. Ko je obvodni kondenzator nameščen med napajalni in ozemljitveni zatiči in nameščen blizu pravilnega zatiča IC, je mogoče optimizirati elektromagnetno združljivost in občutljivost vezja.

3. Dodeli paket virtualnih komponent

Natisnite seznam materialov (BOM) za preverjanje virtualnih komponent. Virtualna komponenta nima povezane embalaže in ne bo prenesena v fazo postavitve. Ustvarite seznam materialov in si nato oglejte vse virtualne komponente v načrtu. Edini elementi bi morali biti signali moči in ozemljitve, ker se štejejo za virtualne komponente, ki se obdelajo samo v shematskem okolju in ne bodo posredovane v načrt postavitve. Če se ne uporabljajo za namene simulacije, je treba komponente, prikazane v virtualnem delu, zamenjati z inkapsuliranimi komponentami.

4. Prepričajte se, da imate popolne podatke o materialu

Preverite, ali je v poročilu o materialih dovolj podatkov. Po izdelavi poročila o popisu blaga je treba v vseh vnosih komponent skrbno preveriti in izpolniti nepopolne podatke o napravi, dobavitelju ali proizvajalcu.

5. Razvrstite glede na oznako komponente

Za lažje razvrščanje in ogled seznama materialov se prepričajte, da so številke komponent zaporedno oštevilčene.

6. Preverite redundantna vezja vrat

Na splošno morajo imeti vsi vhodi redundantnih vrat signalne povezave, da se izognemo bingljanju vhodnih sponk. Prepričajte se, da ste preverili vse odvečne ali manjkajoče vezje vrat in da so vsi nepovezani vhodni terminali v celoti povezani. V nekaterih primerih, če je vhodni terminal suspendiran, celoten sistem ne more pravilno delovati. Vzemite dvojni operacijski ojačevalnik, ki se pogosto uporablja pri oblikovanju. Če se v komponentah IC z dvojnim operacijskim ojačevalnikom uporablja samo en operacijski ojačevalnik, je priporočljivo uporabiti drugega operacijskega ojačevalnika ali ozemljiti vhod neuporabljenega operacijskega ojačevalnika in uporabiti ustrezno enotno ojačenje (ali drugo ojačenje) ) Mreža za povratne informacije, ki zagotavlja, da lahko celotna komponenta deluje normalno.

V nekaterih primerih IC s plavajočimi zatiči morda ne bodo delovale normalno v območju specifikacije. Običajno le, če naprava IC ali druga vrata v isti napravi ne delujejo v nasičenem stanju – vhod ali izhod sta blizu ali v napajalni tirnici komponente, lahko ta IC izpolni zahteve indeksa, ko deluje. Simulacija običajno ne more zajeti te situacije, ker simulacijski model na splošno ne povezuje več delov IC skupaj za modeliranje učinka plavajoče povezave.