Cómo diseñar una PCB para portador de IC

Establezcamos el escenario: terminaste el diseño de tu PCB y enviaste la placa para su fabricación. Después de una fabricación exitosa, la placa se envía a una instalación de ensamblaje, y el ensamblador está preparando tu PCB para soldadura por ola/reflujo. Mientras prepara la placa, descubren que uno de tus patrones de montaje es incorrecto, ¡y un componente no puede ser montado en la PCB!

A veces, los patrones de montaje terminan siendo incorrectos y simplemente no se detectan en una revisión de diseño. Además, algunos componentes no tienen una pieza de reemplazo con un patrón de montaje compatible, y cualquier otro componente disponible podría no coincidir con la disposición de pines en el dispositivo.

¿Cómo deberías manejar este problema? ¿Deberías desechar la PCB? Una solución es diseñar una placa portadora de IC que pueda traducir entre el patrón de montaje incorrecto y tu pieza alternativa elegida. Para ver un ejemplo de diseño, mira el video a continuación, luego sigue leyendo para aprender algunos de los detalles involucrados en el diseño de placas portadoras de IC.

Cómo Usar una PCB Portadora de IC

Un PCB portador de IC es un módulo simple que permite la colocación de un componente requerido cuando hay una huella incorrecta en un PCB. La otra instancia donde se puede usar una placa portadora es cuando el paquete/patrón de tierras para el componente previsto es correcto, pero se necesita una pieza alternativa debido a bajo inventario, pinout incorrecto, y

Las placas portadoras típicamente no se utilizan en producción, y yo argumentaría que no se deberían usar de esta manera. En cambio, son herramientas de prototipado que te permiten completar un ensamblaje de PCB sin tener que desechar tu conjunto de placas desnudas.

• Tamaño del PCB portador - El portador solo debe ser tan grande como sea necesario para ajustarse al patrón de tierras existente.
• Montaje - El estilo de colocación/montaje podría ser con bordes castellados, a través de orificio o SMD.
• Complejidad - La placa portadora debe ser lo más simple posible para minimizar el tiempo de entrega y el costo.

Idealmente, la placa debería ser un PCB de 2 capas, no debería tener taladros excesivamente pequeños, y la placa no debería requerir un proceso de fabricación de líneas extremadamente finas. Este es el mejor enfoque para un escenario de prototipo, donde necesitas obtener la fabricación de la placa portadora y enviarla a la casa de ensamblaje lo antes posible. Asegúrate de contactar a tu casa de fabricación sobre sus opciones de entrega rápida para que puedas proceder con el diseño de la placa portadora lo antes posible, y asegúrate de estar al tanto de los factores que influyen en el costo de fabricación de PCBs para minimizar el costo de tu portador de IC.

Huellas en un Portador de IC

Los esquemáticos para una placa portadora de IC son muy simples: solo coloca dos símbolos para los componentes que quieres traducir en el portador de IC. A continuación, se muestra un ejemplo, donde los únicos componentes necesarios en el esquemático son los dos componentes que se están traduciendo. La siguiente parte importante son las huellas, que deben colocarse en los lados superior e inferior para proporcionar la traducción requerida.

Solo por diversión, es importante señalar que todavía es posible añadir componentes adicionales a estos paquetes de placa portadora según sea necesario. Por ejemplo, si descubres que el paquete elegido necesita capacitores adicionales de derivación o desacoplamiento, estos podrían añadirse al paquete de la placa portadora si hay suficiente espacio en el sustrato. Una vez que las huellas están colocadas en cada lado de la placa, es hora de trazar entre pads.

Enrutamiento en una Placa Portadora

Hay tres casos posibles que involucran el enrutamiento en la placa portadora, dependiendo de si los paquetes y los pinouts coinciden entre los componentes traducidos:

• Los paquetes no coinciden, los pinouts sí (simple)
• Los paquetes coinciden, los pinouts no (difícil)
• Los paquetes no coinciden, los pinouts no (difícil)

El primer caso es muy simple: se puede colocar un vía detrás de cada par de pads, y se pueden trazar las pistas directamente entre los pads a través de los vías.

Normalmente recomiendo usar relleno de cobre en ambos lados para proporcionar las conexiones a tierra restantes y el blindaje a menos que haya alguna razón para omitir esto. Asegúrate de conectar los rellenos de arriba y abajo con algunos vías de unión.

En el otro caso, donde los pinouts y/o paquetes no coinciden, es difícil generalizar una estrategia de enrutamiento. En algunos casos, simplemente habrá demasiados cruces para mantener la placa en dos capas, especialmente si los componentes traducidos tienen un alto número de pines. Ten esto en cuenta y asegúrate de obtener un apilado válido para tu placa base si necesitas más de dos capas.

Verificación en 3D

Después de que la placa base esté diseñada y finalizada, es una buena idea exportar la placa base a un archivo STEP para que su región de colocación pueda ser verificada. El archivo STEP puede entonces ser importado a un modelo 3D de la placa y colocado en el área objetivo para verificar la colocación. El objetivo aquí es revisar la región alrededor de la placa base para asegurarse de que no haya colisiones con otros componentes. Además, si hay una restricción en el eje z, la placa base con su modelo de componente superior puede ser verificada contra un modelo de carcasa.

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