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        PCB設計前電路板器件選型的技巧

        發布時間 :2016-08-16 09:53 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
        電路板器件選型技巧-深圳宏力捷
         
         1、考慮器件封裝的選擇
        在整個原理圖繪制階段,就應該考慮需要在版圖階段作出的器件封裝和焊盤圖案決定。下面給出了在根據器件封裝選擇器件時需要考慮的一些建議。
        記住,封裝包括了器件的電氣焊盤連接和機械尺寸(X、Y和Z),即器件本體的外形以及連接PCB的引腳。在選擇器件時,需要考慮最終PCB的頂層和底層可能存在的任何安裝或包裝限制。
        一些器件(如有極性電容)可能有高度凈空限制,需要在器件選擇過程中加以考慮。在最初開始PCB設計時,可以先畫一個基本的電路板外框形狀,然后放置上一些計劃要使用的大型或位置關鍵器件(如連接器)。
        這樣,就能直觀快速地看到(沒有布線的)電路板虛擬透視圖,并給出相對精確的電路板和元器件的相對定位和器件高度。這將有助于確保PCB經過裝配后器件能合適地放進外包裝(塑料制品、機箱、機框等)內。從工具菜單中調用三維預覽模式即可瀏覽整塊電路板。
        焊盤圖案顯示了PCB上焊接器件的實際焊盤或過孔形狀。PCB上的這些銅圖案還包含有一些基本的形狀信息。焊盤圖案的尺寸需要正確才能確保正確的焊接,并確保所連器件正確的機械和熱完整性。
        在設計PCB版圖時,需要考慮電路板將如何制造,或者是手工焊接的話,焊盤將如何焊接?;亓骱?焊劑在受控的高溫爐中熔化)可以處理種類廣泛的表貼器件(SMD)。波峰焊一般用來焊接電路板的反面,以固定通孔器件,但也可以處理放置在PCB背面的一些表貼器件。
        通常在采用這種技術時,底層表貼器件必須按一個特定的方向排列,而且為了適應這種焊接方式,可能需要修改焊盤。
        在整個設計過程中可以改變器件的選擇。在設計過程早期就確定哪些器件應該用電鍍通孔(PTH)、哪些應該用表貼技術(SMT)將有助于PCB的整體規劃。需要考慮的因素有器件成本、可用性、器件面積密度和功耗等等。
        PCB制造角度看,表貼器件通常要比通孔器件便宜,而且一般可用性較高。對于中小規模的原型項目來說,最好選用較大的表貼器件或通孔器件,不僅方便手工焊接,而且有利于查錯和調試過程中更好的連接焊盤和信號。
        如果數據庫中沒有現成的封裝,一般是在工具中創建定制的封裝。
         
        2、PCB設計使用良好的接地方法
        確保PCB設計具有足夠的旁路電容和地平面。在使用集成電路時,確保在靠近電源端到地(最好是地平面)的位置使用合適的去耦電容。電容的合適容量取決于具體應用、電容技術和工作頻率。當旁路電容放置在電源和接地引腳之間、并且靠近正確的IC引腳擺放時,可以優化電路的電磁兼容性和易感性。
         
        3、分配虛擬器件封裝
        打印一份材料清單(BOM)用于檢查虛擬器件。虛擬器件沒有相關的封裝,不會傳送到版圖階段。創建一份材料清單,然后查看設計中的所有虛擬器件。
        唯一的條目應該是電源和地信號,因為它們被認為是虛擬器件,只在原理圖環境中進行專門的處理,不會傳送到版圖設計。除非用于仿真目的,在虛擬部分顯示的器件都應該用具有封裝的器件替代。
         
        4、確保您有完整的材料清單數據
        檢查材料清單報告中是否有足夠完整的數據。在創建出材料清單報告后,要進行仔細檢查,對所有器件條目中不完整的器件、供應商或制造商信息補充完整。

        5、根據器件標號進行排序
        為了有助于材料清單的排序和查看,確保器件標號是連續編號的。
         
        6、檢查多余的門電路
        一般來說,所有多余門的輸入都應該有信號連接,避免輸入端懸空。確保您檢查了所有多余的或遺漏的門電路,并且所有沒有連線的輸入端都完全連上了。在一些情況下,如果輸入端處于懸浮狀態,整個系統都不能正確工作。就拿設計中經常使用的雙運放來說。
        如果雙路運放IC器件中只用了其中一個運放,建議要么把另一個運放也用起來,要么將不用的運放的輸入端接地,并且布放一個合適的單位增益(或其它增益)反饋網絡,從而確保整個器件能正常工作。
        在某些情況下,存在懸浮引腳的IC可能無法正常工作在指標范圍內。通常只有當IC器件或同一器件中的其它門不是工作在飽和狀態--輸入或輸出接近或處于器件電源軌時,這個IC工作時才能滿足指標要求。仿真通常不能捕捉到這種情況,因為仿真模型一般不會將IC的多個部分連接在一起用于建模懸浮連接效應。


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