Кращий Друкована плата Метод проектування: шість речей, які слід враховувати при виборі компонентів друкованої плати на основі упаковки компонентів. Усі приклади в цій статті були розроблені з використанням середовища проектування MulTIsim, але ті самі концепції все ще застосовуються навіть із різними інструментами EDA.

1. Подумайте про вибір упаковки компонентів

На всій стадії креслення схеми слід враховувати рішення щодо упаковки компонентів і шаблону землі, які необхідно прийняти на етапі макета. Нижче наведено кілька рекомендацій, які слід враховувати при виборі компонентів на основі упаковки компонентів.

Пам’ятайте, що в комплект входять з’єднання електричних колодок і механічні розміри (X, Y і Z) компонента, тобто форма корпусу компонента та контакти, які під’єднуються до друкованої плати. Вибираючи компоненти, необхідно враховувати будь-які обмеження щодо монтажу або упаковки, які можуть існувати на верхньому та нижньому шарах кінцевої друкованої плати. Деякі компоненти (наприклад, полярні конденсатори) можуть мати високі обмеження запасу, що необхідно враховувати в процесі вибору компонента. На початку проектування ви можете спочатку намалювати основну форму рамки друкованої плати, а потім розмістити деякі великі або критично важливі компоненти (наприклад, роз’єми), які ви плануєте використовувати. Таким чином, віртуальний перспективний вигляд друкованої плати (без проводки) можна побачити інтуїтивно та швидко, а відносне розташування та висоту компонентів друкованої плати та компонентів можна надати відносно точно. Це допоможе забезпечити належне розміщення компонентів у зовнішній упаковці (пластикові вироби, шасі, шасі тощо) після збирання друкованої плати. Викличте режим 3D попереднього перегляду з меню Інструменти, щоб переглянути всю друковану плату.

Шаблон землі показує фактичну землю або форму припаяного пристрою на друкованій платі. Ці мідні візерунки на друкованій платі також містять деяку основну інформацію про форму. Розмір шаблону землі повинен бути правильним, щоб забезпечити правильну пайку та правильну механічну та термічну цілісність з’єднаних компонентів. При розробці компоновки друкованої плати необхідно враховувати, як буде виготовлена ​​друкована плата, або як будуть спаяні колодки, якщо вона буде спаяна вручну. Пайка оплавленням (флюс розплавляється в контрольованій високотемпературній печі) може обробляти широкий спектр пристроїв поверхневого монтажу (SMD). Хвильова пайка зазвичай використовується для пайки зворотного боку друкованої плати для фіксації пристроїв наскрізних отворів, але вона також може працювати з деякими компонентами для поверхневого монтажу, розміщеними на задній панелі друкованої плати. Як правило, при використанні цієї технології пристрої для нижнього поверхневого монтажу повинні бути розташовані в певному напрямку, і для адаптації до цього методу пайки, можливо, потрібно буде змінити колодки.

Вибір компонентів можна змінювати протягом усього процесу проектування. Визначення того, які пристрої мають використовувати наскрізні отвори (PTH), а які використовувати технологію поверхневого монтажу (SMT) на початку процесу проектування, допоможе в загальному плануванні друкованої плати. Фактори, які необхідно враховувати, включають вартість пристрою, доступність, щільність площі пристрою, споживання енергії тощо. З точки зору виробництва, пристрої для поверхневого монтажу, як правило, дешевші, ніж пристрої наскрізних отворів, і, як правило, мають вищу доступність. Для невеликих і середніх проектів прототипів найкраще вибирати більші пристрої для поверхневого монтажу або пристрої наскрізних отворів, які не тільки полегшують ручну пайку, але й сприяють кращому з’єднанню контактних площадок і сигналів під час перевірки та налагодження помилок.

Якщо в базі даних немає готового пакета, зазвичай в інструменті створюється користувацький пакет.

2. Використовуйте хороший метод заземлення

Переконайтеся, що в конструкції є достатня кількість байпасних конденсаторів і заземлення. При використанні інтегральної схеми обов’язково використовуйте відповідний роз’єднувальний конденсатор біля клеми живлення до землі (бажано заземлення). Відповідна ємність конденсатора залежить від конкретного застосування, технології конденсатора та робочої частоти. Коли байпасний конденсатор розміщений між контактами живлення та заземлення та розміщений близько до правильного висновку IC, електромагнітна сумісність та сприйнятливість схеми можна оптимізувати.

3. Виділити пакет віртуальних компонентів

Роздрукуйте специфікацію матеріалів (BOM) для перевірки віртуальних компонентів. Віртуальний компонент не має пов’язаної упаковки і не буде перенесено на етап макета. Створіть перелік матеріалів, а потім перегляньте всі віртуальні компоненти в дизайні. Єдиними елементами повинні бути сигнали живлення та заземлення, оскільки вони вважаються віртуальними компонентами, які обробляються лише в схематичному середовищі і не будуть передані в макет. Якщо вони не використовуються для цілей моделювання, компоненти, відображені у віртуальній частині, слід замінити інкапсульованими компонентами.

4. Переконайтеся, що у вас є повна відомість матеріалів

Перевірте, чи достатньо даних у звіті про технічні характеристики. Після створення звіту про технічні характеристики необхідно ретельно перевірити та заповнити неповну інформацію про пристрій, постачальника чи виробника у всіх записах компонентів.

5. Сортуйте за міткою компонента

Щоб полегшити сортування та перегляд специфікації матеріалів, переконайтеся, що номери компонентів пронумеровані послідовно.

6. Перевірте наявність резервних ланцюгів затвора

Взагалі кажучи, всі входи резервних вентилів повинні мати сигнальні з’єднання, щоб уникнути звисання вхідних клем. Переконайтеся, що ви перевірили всі резервні або відсутні ланцюги затворів, і всі непроводові вхідні клеми повністю підключені. У деяких випадках, якщо вхідний термінал призупинений, вся система не може працювати належним чином. Візьмемо подвійний операційний підсилювач, який часто використовується в дизайні. Якщо лише один з операційних підсилювачів використовується в компонентах IC з подвійним операційним підсилювачем, рекомендується або використовувати інший операційний підсилювач, або заземлити вхід невикористаного операційного підсилювача та розгорнути відповідне одиничне посилення (або інше підсилення) ) Мережа зворотного зв’язку, щоб переконатися, що весь компонент може працювати нормально.

У деяких випадках мікросхеми з плаваючими контактами можуть не працювати нормально в межах специфікації. Зазвичай лише тоді, коли пристрій IC або інші вентилі в тому самому пристрої не працюють у стані насиченості – вхід або вихід знаходяться поблизу або в шині живлення компонента, ця інтегральна схема може відповідати вимогам індексу, коли вона працює. Симуляція зазвичай не може охопити цю ситуацію, оскільки імітаційна модель, як правило, не з’єднує кілька частин IC разом для моделювання ефекту плаваючого з’єднання.