Практические шаги по созданию встраиваемых боковых светодиодов на печатной плате

Закарайа Петерсон
|  Создано: 21 Февраля, 2017  |  Обновлено: 25 Сентября, 2020
Практические шаги по созданию встраиваемых боковых светодиодов на печатной плате

Чтобы удовлетворить требования к миниатюризации продуктов, все больше людей обращаются к использованию встроенных компонентов. Встроенные компоненты (иногда их называют встроенными пассивными элементами, когда речь идет только о конденсаторе и резисторе) являются устройствами поверхностного монтажа, которые могут быть добавлены во внутренние слои многослойной печатной платы, с полостями в окружающих диэлектрических слоях, чтобы позволить им быть встроенными внутрь конечной стопки печатной платы. Кроме того, люди переходят к проектам со сдвиговым регистром, которые используют общие тактовые сигналы и каскадируются по всему проекту.

В этом блоге Макс Клемонс (AE, Маркетинг) показывает новый подход к созданию встроенного светодиода с боковым обзором, который будет излучать свет с самых краев печатной платы, над которой он работает, которые ламинированы в стек слоев.

Создание встроенного светодиода с боковым обзором

Дизайн Bluetooth Sentinel, включенный в установку Altium Designer, хорошо знакомит с некоторыми новыми инструментами для жестко-гибких плат. Меня попросили модифицировать этот дизайн, чтобы включить другой тип гибкой области, но переработанная плата осталась без места для размещения светодиодов вокруг своего периметра. Найти способ добавить полосу светодиодов представляет собой интересную задачу и дает отличную возможность опробовать некоторые новые инструменты.

Одной из крутых новых функций, добавленных для Altium Designer, является возможность встраивания электронного компонента в плату. Это может быть сделано по ряду причин, включая экономию места в очень плотных дизайнах и сокращение длины возврата в приложениях с высокой скоростью. Для модифицированного дизайна Bluetooth Sentinel потребовалась альтернатива для светодиодов, и встроенный светодиод Side-View сохраняет оригинальную функциональность дизайнерских инструментов, не требуя слишком больших изменений.

Тонкий пакет, как Everlight 48-213 SMD LED слева, был идеален для встраивания, но на самом деле выбор был ограничен только количеством вертикального пространства, доступного на плате. Создание этого посадочного места было довольно простым, с лишь несколькими небольшими добавлениями для использования новых функций.

1. Начните с создания контактной площадки ПП

Для начала вы можете взять существующую контактную площадку и изменить её для встраивания в полость печатной платы. Сначала сделайте копию компонента, который вы хотите встроить, прежде чем изменять контактную площадку.

PCB Layout

An integrated PCB editor along with real-time connection to multiple domains.

Если у вас ещё нет контактной площадки и вы не можете найти контактную площадку через онлайн-ресурсы, вам придется создать контактную площадку с нуля. Информация о контактной площадке и размеры корпуса были доступны в техническом описании. При создании контактной площадки одним из самых быстрых способов достичь хорошего результата является установка соответствующей Точки Отсчета и шага Сетки. Оттуда всё сводится к размещению Площадок, 3D Тел и любой дополнительной Механической информации, которая требуется.

 

2. Определите 3D Тело

Выдавленные тела подходили для большинства светодиодов, за исключением объекта линзы. Хотя выдавленные тела удивительно прочны и хорошо работают для многоугольных форм, создание закругленных углов линзы было более целесообразно выполнить внешне и импортировать как модель STEP.

Distance between pad placement

High-Speed PCB Design

Simple solutions to high-speed design challenges.

Distance between pad placement

3. Полости в контактной площадке ПП

Подготовка компонента к встраиванию начинается с самого контура. Полость - это просто Сплошная Область, настроенная как показано, должна быть размещена на панели. Ее высота, как определено в Свойствах, должна быть достаточно большой, чтобы разместить корпус компонента. Корпус светодиода был 0,3 мм, поэтому Полость была создана с высотой 0,35 мм. Это, конечно, в конечном итоге будет зависеть от вашего конкретного Слоистого Стека и общих намерений дизайна.

4. Разместите Часть для Размещения Полости

Важно отметить, что Полости могут быть размещены в любом контуре, независимо от того, будет ли это когда-либо встроенный светодиод с боковым видом. Когда электронный компонент размещается на внутреннем слое, Полость вырезает часть основного материала, но на внешнем слое это никак не повлияет на дизайн. Размещение одного из новосозданных светодиодов на внутреннем слое показало, насколько круто это выглядит на практике.

Distance between pad placement

Простое управление компонентами

Управляйте компонентами, получайте данные о цепочке поставок в режиме реального времени и доступ к миллионам готовых к использованию компонентов.

5. Встроенные Полости в Стеке

Технически, полость изменяет структуру слоев в этой конкретной области, и крайне важно, чтобы эта информация была передана через производственные заметки. Диаграмма структуры слоев, которая может быть автоматически сгенерирована и размещена, уже учитывает это. В этом дизайне не было вопросов о том, где были добавлены полости или какие слои из стопки включены в эти области.

Layer stack diagram

6. Процесс сборки

Также следует учитывать сборку, поскольку встроенные компоненты устанавливаются до тех, которые находятся снаружи платы. Хорошей идеей будет создать отдельный отчет о выборе и размещении, а также дополнительный чертеж сборки для любых внутренних слоев, в которые встроен электронный компонент.

Я включил футпринт и завершенный дизайн для справки, но это, конечно, не предел того, как может быть использован встроенный компонент. Просто интересный способ решения этой проблемы!

Загрузите вашу копию проекта, показанного выше:

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

- Bluetooth Sentinel Modified.zip

Стоит упомянуть, что полость может быть частью электронного компонента, даже когда он не встроен - она просто автоматически выполняет свою работу, когда вы перемещаете компонент на внутренние слои.

Также стоит *упомянуть*, какие данные для производства и сборки потребуются - таблица стека слоев, показывающая области каверн, а также отдельный отчет Pick and Place для встроенной панели, поскольку они монтируются на более раннем этапе процесса.

Об авторе

Об авторе

Закарайа Петерсон (Zachariah Peterson) имеет обширный технический опыт в научных кругах и промышленности. До работы в индустрии печатных плат преподавал в Портлендском государственном университете. Проводил магистерское исследование на хемосорбционных газовых датчиках, кандидатское исследование – по теории случайной лазерной генерации. Имеет опыт научных исследований в области лазеров наночастиц, электронных и оптоэлектронных полупроводниковых приборов, систем защиты окружающей среды и финансовой аналитики. Его работа была опубликована в нескольких рецензируемых журналах и материалах конференций, и он написал сотни технических статей блогов по проектированию печатных плат для множества компаний.

Связанные ресурсы

Связанная техническая документация

Вернуться на главную
Thank you, you are now subscribed to updates.
Altium Need Help?