Welche Designtests kann ich durchführen, bevor ich eine Leiterplatte fabriziere?

Meine Antwort ist eher für die obsessive Überprüfung Ihrer ersten (oder zweiten) persönlichen "Low-Speed" -Leiterplatte als für die Überprüfung Ihres Designs.

• Stellen Sie sicher, dass Ihr DRC nach Off-Page-Konnektoren sucht
• Drucken Sie die Datenblattseiten für jeden IC / Transistor usw. aus und gehen Sie mit einem Textmarker durch und überprüfen Sie jeden Pin mit dem Pin in Ihrem Schaltplan.
• Führen Sie die gleiche obsessive Überprüfung mit Ihrem Layout durch
• Überprüfen Sie alle drei Pin-Geräte wie Transistoren anhand ihres Diagramms im Datenblatt und stellen Sie sicher, dass die Pin-Nummern auf Ihrer Leiterplatte korrekt sind. Es ist leicht, diese Geräte im SOT-23-Stil falsch zu machen (ich zeichne normalerweise ein Diagramm für meine Layout-Leute).
• Führen Sie eine ähnliche Überprüfung auf polarisierte Komponenten durch, haben Sie die Dioden richtig erhalten und sind sie markiert, in welche Richtung sie hineingehen? Was ist mit polarisierten Kappen?
• Ist das eine 4-Lagen-Platine? NEIN? Es sollte wahrscheinlich sein :) signal-gnd-power-signal Auch bei niedrigen Geschwindigkeiten wird Ihnen dies helfen. Manchmal musst du einfach 2 gehen, aber tu es, weil du die Konsequenzen kennst oder weil es dir nicht weh tut.
• Öffnen Sie Ihre Gerber/Bohrer in einem Gerber-Viewer wie dem kostenlosen GC-Prevue, drucken Sie sie jetzt 1:1 auf einem Laserdrucker aus. Bestellen Sie Ihre komplexeren Teile und sehen Sie, ob sie auf Papier passen. Ist es perfekt? Nein. Fangen Sie mit der falschen Grundfläche oder dem falschen Abstand? Die Chancen stehen gut.
• Was haben Sie für die Stromversorgung getan? Haben Sie überprüft, ob Ihre Regler genügend Strom liefern können? Wie wäre es, wie viel Wärme sie verbrennen werden, wenn sie es versuchen? Wie wäre es mit der Verlustleistung für einen Linearregler oder Switcher-Fets. Sie wollen sicherstellen, dass Sie sie nicht verbrennen. Wir könnten tief in den Leistungsteil gehen, aber ich belasse es dabei.
• Klingt so, als ob Ihr Design kostenbewusst ist, ziehen Sie nur die Montage von Teilen auf der Oberseite der Leiterplatte in Betracht. Es spart einen ganzen Schritt bei der automatisierten Montage, wenn Sie dorthin gelangen möchten, und das senkt den Preis.
• Stellen Sie sicher, dass Ihre Gerber-Dateien für das fabelhafte Haus eindeutig beschriftet sind. Eine Zeichnung hilft normalerweise dabei, zu zeigen, welche Schicht wohin gehört. Einige Leute gehen sogar so weit, die Schichten in Kupfer zu beschriften, um sicherzustellen, dass es richtig gemacht wird.
• Wenn möglich, lassen Sie Ihren Schaltplan und Ihre Leiterplatte von jemand anderem überprüfen, Peer-Review, Peer-Review.
• Halten Sie Ihren 30-Gauge-Überarbeitungsdraht bereit, wenn die Platinen zurückkommen. Ich verwende gerne Blau für die Nacharbeit :)

Die Liste geht weiter, aber ich bin müde und höre das Baby weinen :) Hoffe, das hilft etwas.

Wenn es sich bei der nicht näher bezeichneten Schaltung um eine analoge oder digitale Logik handelt, ist die Verwendung eines Simulators unbedingt erforderlich. Es gibt einige kostenlose Simulatoren und LTSpice kommt mir in den Sinn. Es ist eine relativ steile Lernkurve, aber die Mühe absolut wert.

Wenn es sich um ein mikrobasiertes Design handelt, kann ich keine andere Hilfe anbieten, als Ihnen vorzuschlagen, jeden Pin zu überprüfen. Wenn es sich um eine EPLD handelt, überprüfen Sie die Pins und führen Sie Simulationen der Logik innerhalb der Tools aus, die normalerweise von den Anbietern bereitgestellt werden.

Sie können Ihr PCB/Board nicht vollständig herstellen, bevor Sie es in Ihren Händen halten. Aber hier sind einige Tipps:

• Simulieren Sie wichtige Funktionen oder überprüfen Sie die Berechnung, wenn Sie nicht einfach simulieren können.

Sie sollten wissen, was Sie von einer Funktion aus Ihrem Entwurf / Ihrer Berechnung erwarten können. Die Simulation liefert Ihnen ein Ergebnis, sie kann fehlschlagen. Überprüfen Sie in diesem Fall Ihre Berechnung noch einmal, wenn sie in Ordnung ist, dann haben Sie einen Fehler in Ihrer Simulation gemacht.

(Das ist, was Andy alias empfiehlt)

• Wenn Sie teure und/oder schwer zu lötende Chips (CPU, MCU) haben, setzen Sie einige Puffer auf I/Os, die eine externe Verbindung haben (typischerweise JTAG, Programmier-I/Os). Bei einer Fehlverbindung oder Überspannung geht der Buffer kaputt und nicht dein teurer Chip.

• Wir verpassen immer etwas, seien Sie also vorbereitet:

  2. Machen Sie wichtige Signale mit einem Testpunkt oder einem Via zugänglich
  3. Planen Sie die Kabelverbindung, wenn Sie einige BGA / LGA haben, indem Sie einige Löcher haben, um die Kabel zu führen

  4. Planen Sie Ersatz-Footprints: Wenn Sie ein Signal (Resets, I2C, SPI usw.) hochziehen, planen Sie ein "Pop / No-Pop" (persönlicher Begriff): Erstellen Sie einen Pull-Up- und Pull-Down-Footprint, aber Sie wird nur einen Widerstand löten. Aber wenn Sie Probleme haben, können Sie leicht überprüfen, ob die Invertierung besser funktioniert. Diese kleinen Tricks haben mir einige Zeit erspart :) Es kann auch angewendet werden, wenn Sie einige Widerstände / Kapazitäten mit bestimmten Werten haben (Erkennung, Mosfet-Snubber usw.). Planen Sie 2 Footprints in Reihe für Widerstände und zwei Footprints parallel für Kondensatoren: Sie werden durch die Kombination zweier Komponenten den Wert genauer einstellen können. (Hier wird das Pop / Nopop für ein 4-Bit-Wort der Hardwarekonfiguration verwendet, aber es dient nur dazu, es Ihnen auf einem Schaltplan zu zeigen.)

  5. Wenn Sie mehrere Netzteile angeschlossen haben, können Sie 0 (Null)-Ohm-Widerstände verwenden, um sie beim Hochfahren zu isolieren: Sie werden die Widerstände Schritt für Schritt löten und überprüfen, ob jedes Netzteil konform ist. Wir haben dies auf einem komplexen Board mit FPGA, CPU, DDR, QDR, PHYs usw. verwendet. Wir hatten eine komplexe Stromversorgungsfunktion und um die Zerstörung eines Chips zu vermeiden, haben wir jedes Netzteil einzeln eingeschaltet.

• Abschließend: Peer-Review

Sie sind nicht perfekt, also versuchen Sie, Feedback von Kommilitonen oder Professoren einzuholen. Vielleicht haben Sie etwas Großes verpasst, aber 2 oder 3 Personen können im Allgemeinen keine großen Fehler übersehen.