Технология PCB - Как выбрать компонент PCB

Лучший метод проектирования PCB: шесть вещей, которые необходимо учитывать при выборе упаковки на основе компонентов. Все примеры в этой статье были разработаны с использованием среды проектирования Multisim, но та же концепция все еще применима, даже если используются различные инструменты EDA.

Рассмотрение вариантов упаковки компонентов

На протяжении всего этапа построения схемы вы должны учитывать решения, которые необходимо принять на этапе компоновки для упаковки компонентов и рисунка сварного диска. Ниже приведены некоторые рекомендации, которые необходимо учитывать при выборе компонентов в соответствии с упаковкой компонентов.

Помните, что упаковка включает в себя соединение сварного диска и механические размеры элементов (X, Y и Z), то есть форму основного элемента и вывод, соединенный с PCB. При выборе компонентов необходимо учитывать любые ограничения на установку или упаковку, которые могут существовать на верхнем и нижнем уровнях конечного PCB. Некоторые компоненты (например, полярные конденсаторы) могут иметь более высокие ограничения зазора, которые необходимо учитывать при выборе компонентов. В начале проектирования вы можете сначала нарисовать базовую форму рамы платы, а затем разместить некоторые из крупных или ключевых компонентов позиционирования, которые вы планируете использовать (например, разъемы). Таким образом, виртуальная перспектива платы (без проводки) может быть визуально и быстро видна, а относительное позиционирование платы и компонента и высота компонента могут быть даны относительно точно. Это поможет гарантировать, что после сборки PCB компоненты могут быть правильно размещены в наружной упаковке (пластиковые изделия, корпус, шасси и т.д.). Вызовите режим предварительного просмотра 3D из меню "Инструменты" для просмотра всей платы.

Изображение сварного диска показывает фактическую форму сварного диска или сквозного отверстия сварного устройства на PCB. Эти медные узоры на PCB также содержат некоторую основную информацию о форме. Размер рисунка сварочного диска должен быть правильным, чтобы обеспечить правильную сварку и правильную механическую и тепловую целостность соединительных компонентов. При проектировании компоновки PCB необходимо учитывать, как будет изготовлена монтажная плата или как будет свариваться сварочный диск, если он будет сварен вручную. Обратная сварка (плавление флюса в контролируемой высокотемпературной печи) может обрабатывать различные поверхностные устройства (SMD). Пиковая сварка обычно используется на обратной стороне сварной платы для фиксации сквозного устройства, но она также может обрабатывать некоторые поверхностные элементы, размещенные на обратной стороне PCB. Как правило, при использовании этой технологии устройства для установки на дне должны быть расположены в определенном направлении, и для адаптации к этому методу сварки может потребоваться модификация сварного диска.

Выбор компонентов может быть изменен на протяжении всего процесса проектирования. Определение того, какие устройства должны использовать сквозное отверстие (PTH) на ранней стадии процесса проектирования, а какие должны использовать технологию поверхностного монтажа (SMT), поможет в компоновке PCB и генеральном планировании. Факторы, которые необходимо учитывать, включают в себя стоимость устройства, удобство использования, плотность площади устройства, энергопотребление и т. Д. С точки зрения изготовления устройства с поверхностной вставкой обычно дешевле, чем устройства с сквозным отверстием, и обычно имеют более высокую доступность. Для малых и средних прототипов лучше всего выбирать более крупные устройства с поверхностной вставкой или сквозными отверстиями, которые не только облегчают ручную сварку, но и позволяют лучше соединять сварочные диски и сигналы во время проверки и отладки ошибок.

Если в базе данных нет готовых пакетов, в инструменте обычно создаются пользовательские пакеты.

2. Использование хорошего метода заземления

Убедитесь, что конструкция имеет достаточное количество шунтирующих конденсаторов и плоскости заземления. При использовании интегральных схем убедитесь, что подходящий развязывающий конденсатор (предпочтительно плоскость заземления) используется вблизи зажима питания. Соответствующая емкость конденсатора зависит от конкретного применения, технологии конденсатора и рабочей частоты. Когда шунтирующий конденсатор размещен между источником питания и заземленным штырем и близок к правильному IC штырю, можно оптимизировать электромагнитную совместимость и чувствительность схемы.

3. Распределение виртуальных пакетов компонентов

Печать списка материалов (BOM) для проверки виртуальных компонентов. Виртуальные компоненты не имеют соответствующей упаковки и не переходят на стадию компоновки. Создайте список материалов и посмотрите на все виртуальные компоненты в дизайне. Единственными проектами должны быть сигналы питания и заземления, поскольку они считаются виртуальными компонентами, которые обрабатываются только в среде схем и не передаются в конструкцию макета. Компоненты, отображаемые в виртуальных деталях, должны быть заменены упакованными компонентами, если они не используются для моделирования.

Убедитесь, что у вас есть полный список материалов

Проверка достаточности данных содержащихся в докладе о материальном кадастре. После создания отчета о списке материалов необходимо тщательно изучить и заполнить неполную информацию об устройстве, поставщике или производителе во всех записях компонентов.

5. Сортировка по вкладкам компонентов

Чтобы облегчить классификацию и просмотр списка материалов, убедитесь, что номера компонентов имеют непрерывный номер.

6. Проверка резервных дверных цепей

В целом, в конструкции производителя PCB все избыточные входные сетки должны иметь сигнальное соединение, чтобы избежать пустых входных зажимов. Убедитесь, что вы проверили все избыточные или отсутствующие дверные цепи и что все входные зажимы без проводов полностью подключены. В некоторых случаях, если терминал ввода висит, вся система не будет работать должным образом. Возьмем, к примеру, двухоперационные усилители, которые часто используются в дизайне. Если в компоненте IC двухоперационного усилителя используется только один операционный усилитель, рекомендуется использовать другой операционный ампер или заземлеть вход неиспользованного операционного усилителя и развернуть соответствующую сеть обратной связи с единичным усилением (или другим усилением) для обеспечения нормальной работы всего компонента.

В некоторых случаях IC с плавающими выводами может не работать должным образом в пределах спецификации. Обычно IC удовлетворяет индикаторным требованиям во время работы только в том случае, если устройство IC или другая сетка в том же устройстве не работает в насыщенном состоянии, вход или выход близки или находятся на орбите питания компонента. Эмуляции обычно не могут зафиксировать это, потому что имитационные модели обычно не связывают несколько частей IC вместе, чтобы имитировать эффект плавучего соединения.