Come progettare una PCB per portatore di IC

Prepariamo la scena: hai terminato il layout del tuo PCB e hai inviato la scheda per la fabbricazione. Dopo una fabbricazione di successo, la scheda viene inviata a un impianto di assemblaggio, e l'assemblatore sta preparando il tuo PCB per la saldatura a onda/reflow. Durante la preparazione della scheda, scoprono che uno dei tuoi footprint è errato, e un componente non può essere montato sul PCB!

A volte, i footprint risultano essere errati e semplicemente non vengono rilevati durante una revisione del progetto. Inoltre, alcuni componenti non hanno un pezzo di ricambio con un footprint corrispondente, e qualsiasi altro componente disponibile potrebbe non corrispondere al pinout del dispositivo.

Come dovresti affrontare questo problema? Dovresti scartare il PCB? Una soluzione è progettare una scheda porta-IC che possa tradurre tra il footprint errato e la parte alternativa scelta. Per vedere un esempio di progetto, guarda il video qui sotto, poi continua a leggere per imparare alcuni dei particolari coinvolti nella progettazione di schede porta-IC.

Come Utilizzare una Scheda Porta-IC

Un PCB porta-IC è un modulo semplice che consente il posizionamento di un componente richiesto quando c'è un'impronta errata su un PCB. L'altra circostanza in cui si può utilizzare una scheda porta-componenti è quando il pacchetto/modello di contatto per il componente previsto è corretto, ma è necessaria una parte alternativa a causa di scorte basse, pinout errato e

Le schede porta-componenti tipicamente non sono utilizzate nella produzione, e sostengo che non dovrebbero essere utilizzate in questo modo. Invece, sono strumenti di prototipazione che consentono di completare l'assemblaggio di un PCB senza dover scartare il tuo set di schede nude.

• Dimensione del PCB porta-IC - Il porta-IC dovrebbe essere solo grande quanto necessario per adattarsi al modello di contatto esistente.
• Montaggio - Lo stile di posizionamento/montaggio potrebbe essere a castellatura lungo i bordi, passante o SMD.
• Complessità - La scheda porta-componenti dovrebbe essere il più semplice possibile per minimizzare i tempi di realizzazione e i costi.

Idealmente, la scheda dovrebbe essere un PCB a 2 strati, non dovrebbe avere fori eccessivamente piccoli, e la scheda non dovrebbe richiedere un processo di fabbricazione con linee estremamente sottili. Questo è il miglior approccio per uno scenario prototipale, dove è necessario far fabbricare e inviare il carrier board alla casa di assemblaggio il più presto possibile. Assicurati di contattare la tua casa di fabbricazione riguardo le loro opzioni di produzione rapida in modo da poter procedere con il design del carrier board il più presto possibile, e assicurati di essere a conoscenza dei fattori che influenzano il costo nella fabbricazione dei PCB per minimizzare il costo del tuo carrier per IC.

Impronte in un Carrier per IC

Lo schema per una scheda carrier per IC è molto semplice: basta posizionare due simboli per i componenti che si desidera tradurre nel carrier per IC. Un esempio è mostrato di seguito, dove gli unici componenti necessari nello schema sono i due componenti che vengono tradotti. La parte successiva importante sono le impronte, che devono essere posizionate sui lati superiore e inferiore per fornire la traduzione richiesta.

Solo per divertimento, è importante notare che è ancora possibile aggiungere componenti aggiuntivi a questi pacchetti di schede carrier secondo necessità. Ad esempio, se si scopre che il pacchetto scelto necessita di ulteriori condensatori di bypass o decoupling, questi potrebbero essere aggiunti al pacchetto della scheda carrier se c'è abbastanza spazio sul substrato. Una volta posizionati gli footprint su entrambi i lati della scheda, è il momento di tracciare i collegamenti tra i pad.

Routing in una Scheda Carrier

Ci sono tre casi possibili che coinvolgono il routing nella scheda carrier, a seconda che i pacchetti e i pinout corrispondano tra i componenti tradotti:

• I pacchetti non corrispondono, i pinout corrispondono (semplice)
• I pacchetti corrispondono, i pinout non corrispondono (difficile)
• I pacchetti non corrispondono, i pinout non corrispondono (difficile)

Il primo caso è molto semplice: una via può essere posizionata dietro ogni coppia di pad, e le tracce possono essere routate direttamente tra i pad attraverso le vie.

Di solito, raccomando di utilizzare un riempimento di rame su entrambi i lati per fornire le restanti connessioni a terra e la schermatura, a meno che non ci sia qualche motivo per omettere questo. Assicurati di collegare i riempimenti superiore e inferiore con alcune vie di stitching.

Nell'altro caso, in cui i pinout e/o i pacchetti non corrispondono, è difficile generalizzare una strategia di routing. In alcuni casi, ci saranno semplicemente troppi incroci per mantenere la scheda su due strati, specialmente se i componenti tradotti hanno un alto numero di pin. Tenete questo a mente e assicuratevi di ottenere un impilamento valido per la vostra scheda di supporto se avete bisogno di più di due strati.

Verifica in 3D

Dopo che la scheda di supporto è stata progettata e finalizzata, è una buona idea esportare la scheda di supporto in un file STEP in modo che la sua regione di posizionamento possa essere verificata. Il file STEP può poi essere importato in un modello 3D della scheda e posizionato nell'area target per verificare il posizionamento. L'obiettivo qui è controllare la regione intorno alla scheda di supporto per assicurarsi che non ci siano collisioni con altri componenti. Inoltre, se c'è un vincolo sull'asse z, la scheda di supporto con il suo modello di componente superiore può essere verificata rispetto a un modello di involucro.

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