In der heutigen Designlandschaft ist es Aufgabe des Designers, das Platinenlayout zu beherrschen, so wie der Ingenieur die Schaltung beherrscht. Eine der M\u00f6glichkeiten, wie ein Leiterplattendesigner diese Meisterschaft unter Beweis stellen kann, sind hochwertige Platzierungs- und Entflechtungstechniken, die aus dem Lesen und Verstehen der Datenbl\u00e4tter und Anwendungshinweise des Herstellers gewonnen werden.<\/p>\n\n\n
In der Vergangenheit nutzten die Konstrukteure die Datenbl\u00e4tter f\u00fcr Informationen \u00fcber Gatter und Grundfl\u00e4che und nur selten die Anwendungshinweise. Sie verlie\u00dfen sich darauf, dass die Ingenieure die Komponenten und\/oder die Schaltung erkl\u00e4rten und auf kritische Platzierungen oder Routings hinwiesen.<\/p>\n\n\n\n
Aber heute ist die Rolle des Designers aufgrund der zunehmenden Komplexit\u00e4t der Signale, der Lagenstrukturen, der sich \u00e4ndernden Leiterplattenmaterialien und einer Vielzahl von Fertigungsproblemen wichtiger geworden. Die Designer m\u00fcssen wissen, wie die Signale auf einer bestimmten Leiterplatte reagieren und wie sie zu steuern sind. Sie m\u00fcssen verstehen, wie sich ein scheinbar unbedeutender Punkt auf andere Designaspekte auf der Leiterplatte auswirken kann - alles Punkte, die der Schaltungsingenieur m\u00f6glicherweise nicht vollst\u00e4ndig kennt oder versteht.<\/p>\n\n\n
Die Herstellerinformationen \u00e4ndern sich ebenso wie die Bed\u00fcrfnisse der Designer. Heute sind Informationen enthalten, die noch vor wenigen Jahren nicht notwendig oder nicht verf\u00fcgbar waren. Zu diesen Informationen geh\u00f6ren die Signalanstiegs- und -abfallzeit, Quellen- und Lastinformationen der Stifte, die Impedanz in Elektrizit\u00e4t, ein Ma\u00df in Ohm f\u00fcr den Grad, in dem ein elektrischer Schaltkreis dem Stromfluss widersteht, wenn eine Spannung \u00fcber seine Anschl\u00fcsse angelegt wird, Probleme, Erkenntnisse \u00fcber die Platzierung, RoHS-Probleme, Montageinformationen und vieles mehr.<\/p>\n\n\n\n
Die Kenntnis der Anstiegs- und Abfallzeit von Komponenten ist heute viel wichtiger, weil die Signalzeiten viel schneller sind und es viel mehr Wissen und Designaufwand erfordert, Signale richtig zu routen. Wir k\u00f6nnen uns nicht darauf verlassen, dass die Taktrate uns sagt, was wir wissen m\u00fcssen. Wenn Sie einen Kurs \u00fcber Hochgeschwindigkeitsdesign besuchen, werden Sie erfahren, warum die Steuerung selbst auf einer Karte mit niedriger Taktrate notwendig ist. Leider sind diese Informationen nicht immer in den Datenbl\u00e4ttern oder Anwendungshinweisen der Hersteller zu finden, obwohl dies der erste Ort w\u00e4re, um danach zu suchen.<\/p>\n\n\n
Wie kann ein Designer Bauteile platzieren, wenn er nicht wei\u00df, von welchem Bauteil ein Signal ausgehen kann? Wie kann er eine Platine routen, wenn er nicht wei\u00df, ob das Signal kritische Routing-Techniken oder Stub erfordert?<\/p>\n\n\n\n
Stubs werden f\u00fcr eine Vielzahl von Zwecken verwendet. Beispielsweise k\u00f6nnte ein Stub in einem Client-Rechner und ein Gegenst\u00fcck in einem Server installiert sein, wobei beide ben\u00f6tigt werden, um ein bestimmtes Protokoll, eine Fernsteuerungsprozedur oder eine L\u00e4ngensteuerung auf ihrer jeweiligen Karte zu l\u00f6sen. Die in den Datenbl\u00e4ttern angegebene Pin-Belegung sollte in die Bibliotheksteile \u00fcbernommen und als Quelle oder Last (Ausgang oder Eingang) definiert werden, wobei auch die Funktion eines Signals als Bus, Takt, Freigabe, Lesen\/Schreiben usw. festgelegt wird.<\/p>\n\n\n\n
Dies erm\u00f6glicht den Zugriff auf die Informationen, die w\u00e4hrend des Layout- und ECO-Prozesses ben\u00f6tigt werden. \"Langsame\" Leiterplatten verzeihen schlechtere Platzierungs- und Entflechtungstechniken, aber da alle hergestellten Teile immer schneller werden, ist es eine gute Idee, Leiterplatten unter Ber\u00fccksichtigung dieser \u00dcberlegungen zu entwerfen, auch wenn sie heute irrelevant sind, da bei sp\u00e4teren Reparaturen an der Leiterplatte unweigerlich schnellere Teile verwendet werden.<\/p>\n\n\n
Die Datenbl\u00e4tter der Hersteller enthalten manchmal Impedanzspezifikationen, die f\u00fcr einen Bus oder Signale erforderlich sind. Diese Informationen sind f\u00fcr die Signalintegrit\u00e4t \u00e4u\u00dferst wichtig und sollten so genau wie m\u00f6glich befolgt und in das Platinen-Design integriert werden. Die Methode, mit der diese Impedanz erreicht wird, ist weniger wichtig als die Erf\u00fcllung der Anforderung.<\/p>\n\n\n\n
Wenn also in den Herstellerangaben eine bestimmte Leiterbahnbreite, -dicke, -abst\u00e4nde usw. angegeben sind, sollte gepr\u00fcft werden, ob die Anforderungen auf der Leiterplatte umgesetzt werden k\u00f6nnen. Oft ist dies nicht der Fall, und der Entwickler muss berechnen, wie er die erforderliche Impedanz mit anderen Methoden erreichen kann.<\/p>\n\n\n\n
Informationen zur Anpassung der Busl\u00e4nge k\u00f6nnen auch in den Anwendungshinweisen enthalten sein. Der zul\u00e4ssige L\u00e4ngenversatz (oder die Ankunftszeitdifferenz zwischen den Signalen) wird durch den empfangenden Teil des Busses bestimmt und betr\u00e4gt in der Regel 20 bis 60 psec, was etwa 0,100 bis 0,300 Zoll entspricht.<\/p>\n\n\n\n
Auch hier sollten die Angaben auf dem Datenblatt sorgf\u00e4ltig auf ihre Genauigkeit gepr\u00fcft werden, wenn sie eine willk\u00fcrlich hohe Toleranz von +\/- 0,50 Zoll angeben. Konstrukteure sollten Zeitangaben gegen\u00fcber L\u00e4ngenangaben bevorzugen, da sich Signale auf den \u00e4u\u00dferen Lagen der Leiterplatte schneller bewegen als auf den inneren Lagen.<\/p>\n\n\n
Die Platzierung und das Routing von Bauteilen allein auf der Grundlage von Herstellerangaben ist nicht unumstritten, aber dennoch eine \u00dcberlegung wert. Auch wenn die Informationen m\u00f6glicherweise nicht alle spezifischen Probleme einer bestimmten Leiterplatte ber\u00fccksichtigen, sollte der Designer die technischen Daten des Herstellers lesen und verstehen, um die Anforderungen des Bauteils zu verstehen. Wenn die Informationen f\u00fcr ein bestimmtes Design nicht zutreffend zu sein scheinen, kann ein Gespr\u00e4ch mit dem Schaltungsdesigner, dem Hersteller oder den Test- und Reparaturfachleuten angebracht sein.<\/p>\n\n\n
Der Konstrukteur muss auch neue Fertigungsaspekte, einschlie\u00dflich Informationen zur RoHS-Konformit\u00e4t, in das Bauteil- und Platinenlayout einbeziehen. Dazu geh\u00f6ren unter anderem der Typ oder die Gr\u00f6\u00dfe der erforderlichen L\u00f6tmaske, die Art der L\u00f6tpaste oder die Schablonendicke, der Rakeldruck, die Gr\u00f6\u00dfe und Form der Pasten\u00f6ffnung, die Spezifikationen der Stufenschablone, die Reinigungsinformationen, die W\u00e4rmezyklen sowie die Informationen zum Wellen- und Reflowl\u00f6ten.<\/p>\n\n\n
Designer m\u00fcssen lesen und lernen, technische Daten und begleitende Designanforderungen zu ber\u00fccksichtigen, um die heute ben\u00f6tigten Leiterplattenlayout-Meister zu werden. Unabh\u00e4ngig davon, ob ein neues Design komplex, weit offen, langsam oder schnell ist, m\u00fcssen die Signalintegrit\u00e4t und die EMI (RFI) von Chips und anderen elektronischen Ger\u00e4ten ber\u00fccksichtigt werden. Die zul\u00e4ssigen Grenzwerte werden von der FCC festgelegt. (und damit die Leistung der Leiterplatte) k\u00f6nnen durch die Platzierung der Komponenten und die Verlegung der Leiterbahnen beeinflusst werden. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass der Designer die vom Hersteller bereitgestellten Informationen versteht und alle zutreffenden Daten in sein Platinenlayout einbezieht.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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