En iyisi PCB tasarım yöntemi: Bileşen ambalajına dayalı olarak PCB bileşenlerini seçerken göz önünde bulundurulması gereken altı şey. Bu makaledeki tüm örnekler MulTIsim tasarım ortamı kullanılarak geliştirilmiştir, ancak aynı kavramlar farklı EDA araçlarıyla bile geçerlidir.

1. Bileşen ambalajı seçimini düşünün

Tüm şematik çizim aşamasında, yerleşim aşamasında yapılması gereken bileşen paketleme ve arazi düzeni kararları dikkate alınmalıdır. Bileşen ambalajına göre bileşenleri seçerken dikkate alınması gereken bazı öneriler aşağıda verilmiştir.

Paketin, bileşenin elektrik ped bağlantılarını ve mekanik boyutlarını (X, Y ve Z), yani bileşen gövdesinin şeklini ve PCB’ye bağlanan pimleri içerdiğini unutmayın. Bileşenleri seçerken, son PCB’nin üst ve alt katmanlarında olabilecek montaj veya paketleme kısıtlamalarını göz önünde bulundurmanız gerekir. Bazı bileşenler (polar kapasitörler gibi), bileşen seçim sürecinde dikkate alınması gereken yüksek boşluk payı kısıtlamalarına sahip olabilir. Tasarımın başlangıcında, önce temel bir devre kartı çerçeve şekli çizebilir ve ardından kullanmayı planladığınız bazı büyük veya kritik konumdaki bileşenleri (konektörler gibi) yerleştirebilirsiniz. Bu şekilde, devre kartının (kablo olmadan) sanal perspektif görünümü sezgisel ve hızlı bir şekilde görülebilir ve devre kartının ve bileşenlerin göreceli konumu ve bileşen yüksekliği nispeten doğru verilebilir. Bu, PCB monte edildikten sonra bileşenlerin dış ambalaja (plastik ürünler, kasa, kasa vb.) düzgün bir şekilde yerleştirilebilmesine yardımcı olacaktır. Tüm devre kartına göz atmak için Araçlar menüsünden 3B önizleme modunu çağırın.

Arazi modeli, PCB üzerindeki lehimli cihazın gerçek arazisini veya şeklini gösterir. PCB üzerindeki bu bakır desenler ayrıca bazı temel şekil bilgilerini içerir. Doğru lehimlemeyi ve bağlı bileşenlerin doğru mekanik ve termal bütünlüğünü sağlamak için arazi düzeninin boyutunun doğru olması gerekir. PCB düzenini tasarlarken, devre kartının nasıl üretileceğini veya elle lehimlenirse pedlerin nasıl lehimleneceğini düşünmeniz gerekir. Yeniden akış lehimleme (akı, kontrollü yüksek sıcaklıklı bir fırında eritilir), çok çeşitli yüzey montaj cihazlarını (SMD) işleyebilir. Dalga lehimleme genellikle açık delikli cihazları sabitlemek için devre kartının arka tarafını lehimlemek için kullanılır, ancak PCB’nin arkasına yerleştirilmiş bazı yüzeye montaj bileşenlerini de işleyebilir. Genel olarak, bu teknolojiyi kullanırken, alt yüzeye montaj cihazlarının belirli bir yönde düzenlenmesi gerekir ve bu lehimleme yöntemine uyum sağlamak için pedlerin değiştirilmesi gerekebilir.

Bileşenlerin seçimi tüm tasarım süreci boyunca değiştirilebilir. Tasarım sürecinde hangi cihazların kaplanmış açık delikler (PTH) ve hangilerinin yüzeye montaj teknolojisini (SMT) kullanması gerektiğini belirlemek, PCB’nin genel planlamasına yardımcı olacaktır. Göz önünde bulundurulması gereken faktörler arasında cihaz maliyeti, kullanılabilirlik, cihaz alan yoğunluğu, güç tüketimi vb. bulunur. İmalat açısından bakıldığında, yüzeye monte cihazlar genellikle açık delikli cihazlardan daha ucuzdur ve genellikle daha yüksek kullanılabilirliğe sahiptir. Küçük ve orta ölçekli prototip projeleri için, yalnızca manuel lehimlemeyi kolaylaştırmakla kalmayıp aynı zamanda hata kontrolü ve hata ayıklama sırasında pedlerin ve sinyallerin daha iyi bağlanmasını kolaylaştıran daha büyük yüzey montajlı cihazları veya açık delikli cihazları seçmek en iyisidir.

Veritabanında hazır paket yoksa, genellikle araçta özel bir paket oluşturulur.

2. İyi bir topraklama yöntemi kullanın

Tasarımın yeterli baypas kapasitörlerine ve zemin düzlemlerine sahip olduğundan emin olun. Bir entegre devre kullanırken, güç terminalinin zemine yakın (tercihen bir toprak düzlemi) yakınında uygun bir dekuplaj kapasitörü kullandığınızdan emin olun. Kapasitörün uygun kapasitesi, özel uygulamaya, kapasitör teknolojisine ve çalışma frekansına bağlıdır. Bypass kondansatörü güç ve topraklama pinleri arasına yerleştirildiğinde ve doğru IC pinine yakın yerleştirildiğinde, devrenin elektromanyetik uyumluluğu ve duyarlılığı optimize edilebilir.

3. Sanal bileşen paketini tahsis edin

Sanal bileşenleri kontrol etmek için bir malzeme listesi (BOM) yazdırın. Sanal bileşenin ilişkili bir ambalajı yoktur ve yerleşim aşamasına aktarılmaz. Bir malzeme listesi oluşturun ve ardından tasarımdaki tüm sanal bileşenleri görüntüleyin. Yalnızca şematik ortamda işlenen ve yerleşim tasarımına iletilmeyen sanal bileşenler olarak kabul edildiğinden, tek öğeler güç ve toprak sinyalleri olmalıdır. Simülasyon amacıyla kullanılmadığı sürece, sanal kısımda görüntülenen bileşenler, kapsüllenmiş bileşenlerle değiştirilmelidir.

4. Eksiksiz malzeme listesi verilerine sahip olduğunuzdan emin olun.

Malzeme listesi raporunda yeterli veri olup olmadığını kontrol edin. Ürün reçetesi raporunu oluşturduktan sonra tüm bileşen girişlerindeki eksik cihaz, tedarikçi veya üretici bilgilerini dikkatlice kontrol etmek ve tamamlamak gerekir.

5. Bileşen etiketine göre sıralayın

Malzeme listesinin sıralanmasını ve görüntülenmesini kolaylaştırmak için parça numaralarının ardışık olarak numaralandırıldığından emin olun.

6. Yedek kapı devrelerini kontrol edin

Genel olarak konuşursak, giriş terminallerinin sarkmasını önlemek için yedek kapıların tüm girişleri sinyal bağlantılarına sahip olmalıdır. Tüm yedekli veya eksik geçit devrelerini kontrol ettiğinizden ve tüm kablosuz giriş terminallerinin tam olarak bağlı olduğundan emin olun. Bazı durumlarda, giriş terminali askıya alınırsa tüm sistem düzgün çalışamaz. Tasarımda sıklıkla kullanılan dual op amp’i alın. Çift op amp IC bileşenlerinde op amp’lerden yalnızca biri kullanılıyorsa, diğer op amp’i kullanmanız veya kullanılmayan op amp girişini topraklamanız ve uygun bir birlik kazancı (veya başka bir kazanç) dağıtmanız önerilir) Tüm bileşenin normal şekilde çalışabilmesini sağlamak için geri bildirim ağı.

Bazı durumlarda, yüzer pimli IC’ler, spesifikasyon aralığında normal şekilde çalışmayabilir. Genellikle yalnızca aynı cihazdaki IC cihazı veya diğer kapılar doymuş durumda çalışmadığında – giriş veya çıkış bileşenin güç rayına yakın veya içinde olduğunda, bu IC çalıştığında indeks gereksinimlerini karşılayabilir. Simülasyon genellikle bu durumu yakalayamaz, çünkü simülasyon modeli genellikle yüzer bağlantı etkisini modellemek için IC’nin birden çok parçasını birbirine bağlamaz.