Tecnología de PCB - Cómo seleccionar componentes de PCB

El mejor método de diseño de pcb: seis cosas a considerar al elegir un encapsulamiento basado en componentes. Todos los ejemplos de este artículo se desarrollan utilizando el entorno de diseño multisim, pero el mismo concepto sigue siendo aplicable incluso con diferentes herramientas eda.

1. considere la elección del embalaje del componente

A lo largo de la etapa de dibujo esquemático, debe considerar la encapsulación de componentes y las decisiones de patrón de tierra que debe tomar en la etapa de diseño. Las siguientes son algunas de las recomendaciones que deben tenerse en cuenta al seleccionar los componentes en función de su embalaje.

Recuerde que el encapsulamiento incluye la conexión de la almohadilla eléctrica del componente y las dimensiones mecánicas (x, y y z), es decir, la forma del cuerpo del componente y el pin conectado al pcb. Al seleccionar los componentes, debe considerar cualquier restricción de instalación o encapsulamiento que pueda existir en el nivel superior e inferior del PCB final. Algunos componentes, como los condensadores polares, pueden tener limitaciones de alto margen de limpieza, que deben tenerse en cuenta en el proceso de selección de componentes. Al principio del diseño, se puede dibujar una forma básica de marco de placa de circuito antes de colocar algunos componentes clave grandes o de posicionamiento (como conectores) que se planean usar. De esta manera, se puede ver intuitivamente y rápidamente la perspectiva virtual de la placa de circuito (sin cableado), y se puede dar la posición relativa de la placa de circuito y el componente y la altura del componente con relativa precisión. Esto ayudará a garantizar que después del montaje del pcb, los componentes se puedan colocar correctamente en el embalaje exterior (productos plásticos, carcasas, carcasas, etc.). Llame al modo de vista previa tridimensional desde el menú "herramientas" para navegar por toda la placa de circuito.

El patrón de la almohadilla muestra la forma real de la almohadilla o agujero del dispositivo de soldadura en el pcb. Estos patrones de cobre en el PCB también contienen alguna información básica sobre la forma. El tamaño del patrón de la almohadilla debe ser correcto para garantizar la soldadura correcta y la integridad mecánica y térmica correcta de los componentes de conexión. Al diseñar el diseño del pcb, es necesario considerar cómo se fabricará la placa de circuito o, si se solda manualmente, cómo se soldarán las almohadillas. La soldadura por retorno (el flujo se derrite en un horno controlado de alta temperatura) puede procesar varios dispositivos de montaje de superficie (smd). La soldadura de pico se utiliza comúnmente para soldar la parte posterior de la placa de circuito para fijar el dispositivo a través del agujero, pero también puede procesar algunos componentes de montaje de superficie colocados en la parte posterior del pcb. Por lo general, cuando se utiliza esta tecnología, el dispositivo de montaje inferior debe colocarse en una dirección específica y, para adaptarse a este método de soldadura, puede ser necesario modificar la almohadilla.

La selección de los componentes se puede cambiar durante todo el proceso de diseño. Determinar en las primeras etapas del proceso de diseño qué equipos deben usar agujeros recubiertos (pth) y qué equipos deben usar tecnología de montaje de superficie (smt) ayudará en el diseño de PCB y la planificación general. Entre los factores a tener en cuenta se encuentran el coste del dispositivo, la disponibilidad, la densidad del área del dispositivo, el consumo de energía, etc. desde el punto de vista de la fabricación, los dispositivos de montaje de superficie suelen ser más baratos que los dispositivos a través de agujeros y suelen tener una mayor disponibilidad. Para proyectos de prototipos pequeños y medianos, es mejor elegir dispositivos de montaje de superficie más grandes o dispositivos a través de agujeros, lo que no solo favorece la soldadura manual, sino que también favorece una mejor conexión de almohadillas y señales durante la inspección y puesta en marcha de errores.

Si no hay paquetes listos en la base de datos, generalmente se crean paquetes personalizados en la herramienta.

2. uso de buenos métodos de puesta a tierra

Asegúrese de que el diseño tenga suficientes condensadores de derivación y planos de tierra. Al usar circuitos integrados, asegúrese de usar un capacitor de desacoplamiento adecuado para fundamentar cerca del terminal de alimentación (preferiblemente un plano de tierra). La capacidad adecuada de los condensadores depende de la aplicación específica, la tecnología de los condensadores y la frecuencia de trabajo. Cuando el condensadores de derivación se coloca entre la fuente de alimentación y el pin de tierra y cerca del pin IC correcto, se puede optimizar la compatibilidad electromagnética y la susceptibilidad magnética del circuito.

3. asignar paquetes de componentes virtuales

Imprimir la tabla bom utilizada para comprobar los componentes virtuales. Los componentes virtuales no están empaquetados asociados y no se trasladan a la etapa de diseño. Crear una bom y luego ver todos los componentes virtuales en el diseño. Los únicos proyectos deberían ser las señales de alimentación y puesta a tierra, ya que se consideran componentes virtuales que solo se procesan en un entorno esquemático y no se transmiten al diseño del diseño. A menos que se utilice con fines de simulación, los componentes mostrados en la pieza virtual deben reemplazarse por componentes encapsulados.

4. asegúrese de tener datos completos de la lista de materiales

Compruebe si hay datos suficientes en el informe de la lista de materiales. Una vez creado el informe de la lista de materiales, es necesario revisar y rellenar cuidadosamente la información incompleta del equipo, proveedor o fabricante en todas las entradas del componente.

5. ordenar por etiquetas de componentes

Para facilitar la clasificación y visualización de la lista de materiales, asegúrese de que el número de la pieza esté numerado continuamente.

6. compruebe los circuitos de puertas redundantes

En general, en el diseño del fabricante de pcb, todas las entradas de puerta redundantes deben tener conexiones de señal para evitar que los terminales de entrada se cuelguen. Asegúrese de comprobar todos los circuitos de puerta redundantes o ausentes y que todos los terminales de entrada no conectados estén completamente conectados. En algunos casos, si se cuelga el terminal de entrada, todo el sistema no funciona correctamente. Tomemos como ejemplo el doble amplificador operativo que se utiliza a menudo en el diseño. Si solo se utiliza un amplificador operativo en el componente IC del doble amplificador operativo, se recomienda usar otro amperio operativo o poner a tierra la entrada del amplificador operativo no utilizado y desplegar una red adecuada de retroalimentación de ganancia unitaria (u otra ganancia) para garantizar que todo el componente funcione correctamente.

En algunos casos, un IC con un pin flotante puede no funcionar correctamente dentro del rango de especificaciones. Por lo general, el IC solo puede cumplir con los requisitos del indicador en el momento del trabajo si el dispositivo IC u otras puertas del mismo dispositivo no funcionan en estado saturado, la entrada o salida está cerca o en la vía de alimentación del componente. Las simulaciones suelen no captar esta situación, ya que los modelos de simulación generalmente no conectan múltiples partes del IC para modelar el efecto de conexión flotante.