PCB技術 - PCBコンポーネントの選択方法

ベスト PCB設計 コンポーネントベースのパッケージを選択するときに考慮する6つの事柄. この記事のすべての例は、マルチSIM設計環境を使用して開発されました, しかし、同じ概念はまだ別のEDAツールでも適用されます.

コンポーネント実装の選択を考慮する

概略図の段階では、レイアウト段階で行う必要があるコンポーネントパッケージとランドパターンの決定を考慮する必要があります。コンポーネント実装に基づいてコンポーネントを選択するときに考慮するいくつかの提案を以下に与えます。

覚えておいてください、パッケージはコンポーネントの電気的なパッド接続と機械的な寸法（X、Y、Z）を含みます、すなわち、コンポーネント本体の形とPCBに接続するピン。コンポーネントを選択するときは、最終的なPCBの上部と下部に存在する任意の実装またはパッケージング規制を考慮する必要があります。いくつかのコンポーネント（極性コンデンサのような）は、ヘッド選択制限を有し、コンポーネント選択プロセスで考慮される必要がある。デザインの開始時に、最初に基本的な回路基板フレームの形を描くことができますし、使用する予定のいくつかの大規模または位置重要なコンポーネント（コネクタなど）を配置します。このようにして、回路基板（配線なし）の仮想透視図を直観的かつ迅速に見ることができ、回路基板及び部品の相対的な位置決め及び部品の高さを比較的正確に得ることができる。これは、PCBが組み立てられた後に、コンポーネントが適切に外包装（プラスチック製品、シャーシ、シャーシなど）に配置されることを保証するのを助ける。ツールメニューから3 Dプレビューモードを起動して回路基板全体を参照します。

ランドパターンは、PCB上の半田付けされたデバイスの実際の土地または形状を示す。PCB上のこれらの銅パターンはまた、いくつかの基本形状情報を含んでいる。適切なはんだ付けと接続された部品の正しい機械的および熱的完全性を確保するためには、ランドパターンの大きさが正しい必要がある。PCBレイアウトを設計するとき、回路基板がどのように製造されるか、または手動ではんだ付けされた場合、パッドがどのようにはんだ付けされるかを考慮する必要がある。リフローはんだ付け（フラックスが制御された高温炉で溶解される）は広範囲の表面実装デバイス（SMD）を扱うことができる。スルーホールデバイスを固定するために回路基板の裏面をはんだ付けするために一般にウエーブはんだ付けが用いられるが、PCBの背面に配置された表面実装部品を扱うこともできる。一般に、この技術を用いる場合には、底面実装装置を特定の方向に配置し、この半田付け方法に適応させるためにパッドを変更する必要がある。

コンポーネントの選択は、デザインプロセス全体で変更することができます. 設計プロセスの早期に、どのデバイスがスルーホールめっき（PTH）を使用すべきか、どのデバイスが表面実装技術（SMT）を使用すべきかを決定することは、PCBに役立ちますレイアウト 総合計画. 考慮すべき要因はデバイスコストを含む, 有効, デバイス面積密度, 消費電力, など. 製造展望から, 表面実装デバイスは一般にスルーホールデバイスより安価であり、一般により高い利用可能性を有する. 中小規模プロトタイププロジェクト, より大きな表面実装装置または貫通穴装置を選ぶことは、最高です, マニュアルはんだ付けを容易にする, しかし、エラーチェックとデバッグ中にパッドと信号のより良い接続を容易にする.

データベースに既製のパッケージがない場合は、通常、カスタムパッケージがツールで作成されます。

良い接地方法を使う

設計が十分なバイパスコンデンサおよび接地面を有することを確実にする。集積回路を使用する場合、電源端子の近くに適切なデカップリングコンデンサを接地（好ましくは接地面）に使用するようにする。キャパシタの適切な容量は、特定用途、コンデンサ技術及び動作周波数に依存する。バイパスコンデンサが電源ピンとグランドピンの間に配置され、正しいICピンに近接して配置されるとき、回路の電磁両立性および感受性を最適化することができる。

仮想コンポーネントパッケージの割り当て

仮想コンポーネントをチェックするためのマテリアル（BOM）の法案を印刷します。仮想コンポーネントは、関連付けられたパッケージを持ち、レイアウト段階には転送されません。材料の法案を作成し、デザインのすべての仮想コンポーネントを表示します。唯一の項目は、電源とグランド信号でなければなりません。なぜなら、それらは、仮想環境であると見なされるためです。シミュレーションの目的で使用されない限り、仮想部品に表示されるコンポーネントは、カプセル化されたコンポーネントで取り替えられるべきです。

資料の完全なデータを確認してください

資料報告書に十分なデータがあるかどうかを確認します。資料報告書を作成した後、慎重にチェックし、すべてのコンポーネントのエントリで不完全なデバイス、サプライヤーやメーカーの情報を完了する必要があります。

コンポーネントラベルによるソート

材料の仕分けや表示を容易にするために、コンポーネント番号が連続して番号付けされていることを確認します。

冗長ゲート回路のチェック

一般的に言えば, のデザインで PCBメーカー, すべての冗長なゲート入力は、危険な入力端末を避けるために信号接続を持っていなければなりません. すべての冗長または欠落したゲート回路を確認してください, そして、すべての有線の入力端子は完全に接続されています. 場合によっては, 入力端子が, システム全体が正しく動作できない. デザインでよく使われるデュアルオペアンプ. オペアンプのうちの1つだけがデュアルオペアンプICコンポーネントで使用されるならば, 他のオペアンプを使用することをお勧めします, または未使用のオペアンプの入力を接地する, 適切な単位利得（または他の利得）フィードバックネットワークを導入して、コンポーネント全体が正常に動作することを保証します。

場合によっては、浮動ピンを有するICは、指定範囲内で正しく動作しないことがある。通常、同じデバイス内のICデバイスまたは他のゲートが飽和状態で動作していない場合にのみ、入力または出力がコンポーネントパワーレールの近くにあるか、またはコンポーネントパワーレールの中にあるときに、ICが動作するとき、ICはインデックス要件を満たすことができる。シミュレーションモデルは一般に、このような状況を捉えることができない。なぜなら、シミュレーションモデルは一般的にICの複数の部分を接続していないため、フローティング接続効果をモデル化することができないからである。