¿A dónde van todos? Pautas para la colocación de componentes en el diseño de PCB

Cuando aprendí por primera vez a jugar "Corazones", siempre me preocupé en cómo pasar esas tres cartas directamente desde el comienzo. ¿Y si yo ayudara a la persona contra la que estaba jugando? Eventualmente le agarré la mano y con suficientes juegos en mi haber. Podía reconocer patrones de cartas para tomar las mejores decisiones, pero hasta que llegué a ese punto sentí como si estuviera tirando cartas al azar en las mesas.

Mis primeros diseños de tarjetas de circuito impreso no estaban muy lejos de mi estrategia de cartas, en particular con la colocación de componentes. Todavía no había aprendido por qué ciertas partes tenían que ir al lado de otras partes, ni entendía que necesitaba usar el esquemático para ayudarme a tomar las mejores decisiones de colocación. Yo basaría la ubicación en el lugar donde las guías se estaban extendiendo, incluso si no fuera allí donde debería ir la parte.

Con el tiempo, sin embargo, a medida que mis experiencias con el diseño de PCB aumentaron mis habilidades, desarrollé un buen flujo de trabajo para la colocación de mis partes. Hay algunos pasos importantes durante la colocación, como la planificación del piso y el orden de colocar las partes que pueden ser de gran ayuda para usted si los hace correctamente.

Arregle sus componentes y planifique su colocación

De la misma manera que organizo mis cartas por grupos en mi mano, me he dado cuenta de que es realmente útil organizar todas mis partes de acuerdo con el lugar donde deben colocarse. Haré esto en dos pasos, el primero de los cuales será planificar mi colocación. Un plano es un plan diagramado de la colocación de las partes antes de comenzar la tarea real de colocar los componentes en la tarjeta.

Ya sea que yo mismo cree este plano o que provenga de otra persona, he descubierto que es una buena idea saber a dónde tienen que ir todas las partes antes de empezar a disparar componentes en la pantalla. Esto me ayuda a crear una ubicación que permite el enrutamiento de pistas y una distribución uniforme de la energía.

Después, llevo mis componentes a la pantalla en grupos lógicos desde el esquemático. Para ello es especialmente útil seleccionar los componentes mediante sondas cruzadas del esquemático. Puedo seleccionar un grupo de componentes que están todos interconectados en un circuito, y colocar ese grupo fuera del borde de la tarjeta, cerca de la ubicación donde sé que eventualmente terminarán en mi plano.

^{Las ubicaciones de los componentes para los conectores deben ser exactas pues necesitan coincidir con el restante del sistema}

Pautas para la colocación de componentes en el diseño de la PCB

Cuando usted está jugando corazones, jugará ciertas cartas de ancla en primer lugar para cumplir estratégicamente tareas como sacar a la reina de espadas. También querrá considerar su estrategia antes de pasar a la colocación de componentes, con algunas de estas pautas:

• Coloque primero las partes de anclaje fijas: estas partes incluirán cualquier cosa que tenga que interactuar con el resto del sistema en el que se va a utilizar su tarjeta. Conectores, interruptores, altavoces, luces etc., son todos ejemplos de partes que deben colocarse en lugares fijos para poder trabajar con el resto del sistema. Las partes mecánicas tales como abrazaderas, tuercas y pernos y eyectores también necesitarán ser colocados en lugares fijos.
• Coloque los circuitos de los componentes principales: una vez que tenga los componentes fijos en su lugar, puede comenzar con el circuito principal. Aquí es donde ese plano será realmente útil para darle un mapa de rutas de todos sus circuitos principales.
• Colocar condensadores de derivación y otros circuitos relacionados: estas partes deben colocarse en línea y junto a los componentes al cual están conectadas. Por ejemplo, las resistencias que forman parte de una línea de transmisión no se pueden colocar al otro lado de la tarjeta. Eso arruinaría completamente la topología de enrutamiento de la línea de transmisión. Las partes como estas resistencias deben colocarse de la misma manera que el circuito se presenta en el diagrama esquemático.
• Tenga en cuenta las necesidades de enrutamiento de señales y potencia: si bien puede ser fácil entrar en la colocación de componentes y olvidarse de las necesidades de enrutamiento que requieren los componentes separados, es importante tenerlas en cuenta para optimizar la eficiencia de su diseño.
• Verifique si hay problemas potenciales de EMI o térmicos: el calor, la diafonía y las interferencias pueden obstaculizar gravemente las capacidades de su diseño.

^{Una tarjeta de circuito completamente colocada}

Finalizar la colocación y algunos trucos que pueden ayudarle

Una vez que sus componentes fijos y el circuito principal están colocados, puede terminar la colocación con el resto de los componentes periféricos. Aunque estos componentes son igualmente importantes, su colocación no afectará a las topologías de enrutamiento críticas y tendrá más flexibilidad con sus ubicaciones. Esto le permite extender su colocación y darle a su diseño un poco de espacio para respirar.

Cuando usted coloque sus componentes, tenga en cuenta que sus herramientas de diseño de PCB tienen una gran cantidad de funcionalidad incorporada para ayudarle. Habrá diferentes utilidades de colocación para utilizar, así como también tendrá la posibilidad de cambiar la pantalla con el fin de ayudarle a organizar y colocar su tarjeta. La referencia cruzada entre el esquemático y el diseño, como mencioné anteriormente, es un recurso muy útil para tener a su disposición.

Otro gran recurso para tener en cuenta es una herramienta de análisis de la red de distribución de potencia. Esto puede significar la diferencia en un diseño de entrega de potencia exitoso o no. Después de todo, las características de su software de diseño de PCB son las de hacer que su proceso de diseño sea intuitivo y cómodo para que pueda dejar de escarbar en los archivos y pasar el tiempo realmente diseñando. Afortunadamente, Altium Designer 18, tiene la funcionalidad de colocación y otras características metodológicas útiles.

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