第二节- PCB设计:组件
这是返校系列的第二部分为PCB设计者和那些可能想多了解一些。
内容
组件
PCB只是它各部分的总和。组件是用不同的方法分类。一种方法是识别部分被动或主动。被动部分的基本构建块,电阻,电容,电感的例子。通常,他们有两个针还可以与几个人电路被打包在一个包中。电阻包是最常见的被动元件聚集到组。
被动元件,电路的基本构建块
电阻被广泛用作电压两脚规和终止妊娠。他们也用作引体向上和pul-downs想法是将集成电路销与高或低的逻辑状态。他们是以欧姆和额定功率和宽容。
电容器是使用两个金属板形成的介电材料。当一个领导与地面网络,它们可以用于存储少量的能量。他们表现得像一个小桶的电子准备上班时逻辑状态改变。电容器也可以使用内联阻止直流传输线传播下来。
电容器可极化或无极。他们的测量单位是法拉,但大多数帽都不到一个法拉。法拉和微微法拉是常见的措施在印刷电路板上。他们有一个额定电压,宽容和等效串联电阻或ESR。超级帽子像电池,因为它们可以存储大量的能量。
图1所示。图片来源:作者——二次侧是一个流行的无源元件的位置和轻量级ICs
成对的电阻,电容可以作为过滤器屏蔽更高频率的信号。这被称为一个RC滤波器。当加上一个电感,一顶帽子可以用来减少纹波电压。它们通常配对这样的输出接脚开关型电源。这将是一个LC滤波器。
电感抵抗电流的变化。也被称为线圈,产生磁场而臭名昭著。把一个铁氧体磁芯的电感两侧将创建一个变压器。根据两侧的线圈,变压器可以增加或减少任何电压供应。PCB有所有必要的成分有自己的抵抗,电容和电感。通常,它是通过设计和通常不一样。
二极管是另一种类型的被动元件。他们作为一个单向信号沿着路径。二极管有各种用途包括静电放电的抑制。ESD二极管是常见的连接器时,面临着外部世界。他们分流静电地面才能杀死活跃的电子产品。
活性成分——行动的开始
活性成分是集成电路,简称ICs。他们需要一个电压随信号针来做他们的事。晶体管是最基本的活性成分。你仍然可以在一个三脚包买一个晶体管。原来的晶体管真空管。
现代晶体管在硅中创建两个数量级的尺度小于可见光的波长。这意味着永远不会有一个镜头足以视图的实际电路。我们使用电子扫描显微镜推断出它们的存在。
有争议的是,世界上是否有更多的晶体管比天上的星星。你可以在你的口袋里十亿个晶体管。如果这就是你有你更好的赶上!有些设备超过10000000000门。走到PCB的部分是完全令人震惊。
表面镀通孔与山组件
除了被动和主动,组件也爆发了表面山和电镀的穿孔技术。表面安装技术(SMT)绝大多数的可用部分。镀通孔(素相关技术还强的机械结合PCB连接器。
老派dual-inline-package (DIP)类型仍然可用。有很多应用程序,它们仍然是足够的。你可以泡个澡包并将其颠倒和胶水的董事会是一个“死虫”的解决方案。导线焊接到腿和你和运行。这些轴向通孔电阻铅与颜色代码乐队是一个伟大的工具产品的连接在一个简单的布局。
制造商和原型设计可以发现甲状旁腺素组件有益的。他们是按比例缩小的返工和修改与SMT组件容易得多。大量生产的商品,另一方面,依靠表面安装技术。紧密的组装机器的注册要求准确地放在PCB。回流炉支持SMT流程。对于大规模生产,建议不要混合两种类型。
图2。图片来源:作者——注意通孔组件针距相对于SMD电阻网络和叠加连接器。
在任何情况下,PCB设计需要为每个不同的包类型特定的几何形状。虽然有一些标准化,也有大量不同的包。晶体振荡器似乎每个频率大小略有不同。包的大小是决定操作的一部分特征。
模拟芯片也在他们自己的世界。他们可能会基于电平(1)遇到的标准但有很多变量。甚至“标准”球栅阵列(BGA)包会有一些随机针只是因为删除。这意味着设计师组件足迹库就不算完整。
图书馆的足迹——如何创建虚拟部分
一个典型库部分将建立焊垫的大小和位置。甲状旁腺素部分还将包括一个足以明确针钻直径。都需要一个焊接掩模孔,通常大于金属垫大小。50到100微米的扩张将超越整个垫大小。有情况需要翻转的几何使用面具的大小小于金属。定义焊接掩模垫是典型的微细设备没有足够的空间放下一个可行的焊针之间的大坝。
图书馆的足迹也将代表组件的实际大小的装配图。大纲又有点远离可能会吸引一部分的实际轮廓的丝网印刷。占位符引用指示器也会组装和丝网印刷的一部分。任何极化组件的一个重要组成部分是指的方向的部分。它可以寄,正极、负极或其他特性决定了旋转。
研究生院区
更多的数据可以被附加到足迹包括包高度,任何keep-outs连接部分粘贴模板开口,步骤模型,或任何其他所需的制造。单个组件通常是身体的起源中心。这个数据是美联储的选择和地点机器这是一个好主意有一个一致的方法定义组件。
PCB不可能比底层足迹几何。支付股息,忠实地再现组件供应商的数据表中包含的信息和应用笔记。大多数集成电路会有一些具体的信息关于被动元器件的位置至关重要的功能。不要想当然地认为现有的足迹如果有任何机会,它并不像它应该设计。
可以生成组件的足迹(或购买)在三个独立的大小;最低、名义和最大值。最小尺寸是有用的高密度和更大的电容垫是不可取的。名义上是通用用例和最大让你更高的可靠性和提高返工。在大多数情况下,默认应该是名义上的。
设计师是娇生惯养。没有对不起。他们的设备的组件供应商创建的足迹的CAD格式数组。如果他们不这样做,然后有很多服务将为您生成的足迹。他们甚至会把效果图在3 d模型,这样看起来更真实。你喂你的材料清单和他们给你模型基于一些预设参数。改变一个参数并生成一个全新的图书馆。
如果你足够幸运有一个内部的图书管理员,然后他们一个备受溺爱。图书管理员总是溢出需求的支撑。他们(或你)仍然在使用前必须检查几何。管理所有底层数据的示意图和模拟布局和固体模型需要有人(比如你)是谁的球。
它可以容易使用的混合物最小射频链和名义上的其他地方。会让装配线。他们可以调整过程一个而不是两个或三个尺寸大小。杠杆可以拉与粘贴光阑的大小和焊接过程的概要文件。要花费一定的时间增加温度之后,另一段停留时间在回流的温度。面包师可以使饼干或蛋糕但不是在同一时间,效果很好。焊接部分在这方面是相似的。
图3。图片来源:作者——被动表面装配组件构成一个典型的大部分PCB组装。这使得照顾小事情很重要。三个螺纹孔的支架持有热撒布机。
(1)就像IPC、电平已经演变的意义。曾经是联合电子设备工程委员会现在被称为按JEDEC固态技术协会。他们的生产机械轮廓等常见的包类型SOIC(小轮廓集成电路)然后附加针的数量和可能的其他细节。
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