Praktische Schritte zur Erstellung von seitlich abstrahlenden LEDs auf einer Leiterplatte

Erstellung einer eingebetteten Seitenansicht-LED

Das Bluetooth Sentinel Design, welches mit der Installation von Altium Designer mitgeliefert wird, bietet eine gute Einführung in einige der neuen Werkzeuge für starre-flexible Schaltungen. Ich wurde gebeten, dieses Design zu modifizieren, um eine andere Art von flexiblem Bereich zu integrieren, aber das umfunktionierte Board ließ keinen Platz, um LEDs um seinen Umfang zu platzieren. Eine Möglichkeit zu finden, den LED-Streifen hinzuzufügen, ist eine interessante Herausforderung und bietet die perfekte Gelegenheit, einige der neuen Werkzeuge auszuprobieren.

Eine der coolen neuen Funktionen, die für Altium Designer hinzugefügt wurde, ist die Fähigkeit, eine elektronische Komponente innerhalb des Boards einzubetten. Dies kann aus mehreren Gründen geschehen, einschließlich der Reduzierung von Platz in sehr dichten Designs und der Verkürzung von Rücklaufwegen in Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Für das modifizierte Bluetooth Sentinel Design war eine Alternative für die LEDs notwendig, und eine eingebettete Side-View LED behält die ursprüngliche Funktionalität der Designwerkzeuge bei, ohne sie zu sehr ändern zu müssen.

Ein dünnes Paket wie die Everlight 48-213 SMD LED links war ideal zum Einbetten, aber eigentlich war die Wahl nur durch die Menge an vertikalem Platz auf dem Board begrenzt. Das Erstellen dieses Footprints war ziemlich unkompliziert, mit nur ein paar kleinen Ergänzungen, um die neuen Funktionen zu nutzen.

1. Beginnen Sie mit einem PCB-Footprint

Um zu beginnen, können Sie einen vorhandenen Footprint nehmen und ihn so modifizieren, dass er in eine PCB-Vertiefung eingebettet werden kann. Machen Sie zunächst eine Kopie der Komponente, die Sie einbetten möchten, bevor Sie den Footprint ändern.

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Wenn Sie den Footprint noch nicht haben und Sie keinen Footprint über Online-Ressourcen finden können, müssen Sie den Footprint von Grund auf neu erstellen. Informationen zum Footprint und die Paketabmessungen waren beide im Datenblatt verfügbar. Beim Erstellen eines Footprints ist einer der schnellsten Wege, um ein gutes Endergebnis zu erzielen, einen geeigneten Referenzpunkt und Gitterabstand festzulegen. Von dort aus ist es einfach eine Frage des Platzierens von Pads, 3D-Körpern und jeglichen zusätzlichen mechanischen Informationen, die erforderlich sind.

2. Definieren eines 3D-Körpers

Extrudierte Körper funktionierten gut für die meisten LEDs, das Linsenobjekt war die einzige Ausnahme. Obwohl die extrudierten Körper erstaunlich robust sind und gut für polygonale Formen funktionieren, waren die abgerundeten Ecken der Linse praktikabler, extern zu erstellen und als STEP-Modell einzubringen.

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3. Vertiefungen in einem PCB-Footprint

Die Vorbereitung einer Komponente zur Einbettung beginnt bereits beim Footprint selbst. Eine Kavität - einfach eine als gezeigt konfigurierte feste Region - muss im Panel platziert werden. Ihre Höhe, wie in den Eigenschaften definiert, sollte gerade groß genug sein, um den Komponentenkörper aufzunehmen. Das LED-Paket war 0,3 mm hoch, daher wurde die Kavität mit einer Höhe von 0,35 mm erstellt. Dies wird natürlich letztendlich von Ihrem spezifischen Lagenstapel und der allgemeinen Designabsicht abhängen.

4. Das Teil platzieren, um die Kavität zu platzieren

Es ist wichtig zu beachten, dass Kavitäten in jedem Footprint platziert werden können, unabhängig davon, ob es jemals eine eingebettete Seitenansichts-LED sein wird oder nicht. Wenn die elektronische Komponente auf einer inneren Lage platziert wird, wird die Kavität einen Abschnitt des Kernmaterials herausschneiden, aber auf einer äußeren Lage wird sie das Design in keiner Weise beeinflussen. Das Platzieren einer der neu erstellten LEDs auf einer inneren Lage zeigte, wie cool dies in Aktion aussieht.

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5. Eingebettete Kavitäten im Stackup

Technisch gesehen verändert eine Kavität den Lagenaufbau in diesem speziellen Bereich, und es ist entscheidend, dass diese Information durch Fertigungsnotizen übermittelt wird. Das Schichtstapel-Diagramm, das automatisch generiert und platziert werden kann, berücksichtigt dies bereits. In diesem Design gab es keine Frage, wo die Kavitäten hinzugefügt wurden oder welche Schichten des Stapels in diesen Bereichen enthalten waren.

6. Der Montageprozess

Die Montage muss ebenfalls berücksichtigt werden, da eingebettete Komponenten vor denen auf der Außenseite der Platine platziert werden. Es ist eine gute Idee, einen separaten Pick-and-Place-Bericht sowie einen zusätzlichen Montagezeichnungsdruck für alle inneren Schichten zu erstellen, in die eine elektronische Komponente eingebettet ist.

Ich habe den Footprint und das fertige Design zur Referenz hinzugefügt, aber das ist sicherlich nicht das Limit, wie eine eingebettete Komponente verwendet werden kann. Nur eine interessante Möglichkeit, dieses Problem zu lösen!

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