Analiza tehnologica

Analiza tehnologica

Fabricarea placii:

Restrictiile de proiectare impuse de tehnologia de fabricare a cablajului imprimat si amplasarii/lipirii componentelor sunt urmatoarele:

Asamblarea placii:

Placa va fi populata pe o singura parte, atât cu componente SMD cât si cu componente THD. Datorita gabaritului mare al componentelor THD (conectori), pentru acestea se prevede lipire manuala. Lipirea se va realiza în 2 etape, fiecare impunând o serie de restrictii de proiectare enumerate mai jos:

1. Lipirea reflow a componentelor SMD - egalizarea profilului termic al padurilor (trasee de aceleasi latimi pentru toate padurile fiecarei componente) - nu se vor conecta trasee mai late de 0,3mm direct la padurile SMD; daca este necesar se va realiza interconectarea cu trasee multiple - separarea padurilor circuitelor integrate prin masca de lipire (latime minim 0,3mm) - generarea fisierului de fabricatie al mastii de depunere a pastei de lipire (Top Paste)
2. Lipirea manuala a componentelor THD cu o spatiere între corpuri de minim 2.5 mm - marcarea pe placa a pozitiilor corecte de montare

Analiza termica

Curenti / puteri disipate:

Pentru evaluarea restrictiilor termice este necesara analiza curentilor cu care opereaza circuitul si a puterilor disipate de componente.

- Microcontrollerul: conform foii de catalog a MSP430F449:

tensiunea de alimentare: 1.8 V - 3.6 V

− mod activ: 280 µA la 1 MHz, 2.2 V

− mod standby: 1.1 µA

− mod Off (RAM Retention): 0.1 µA

- Circuitul de afisare: display LCD SBLCDA2/T alimentat intre 2.7v si 3.6v conectat direct la interfata de afisare LCD al MSP430F449

Sursa de alimentare:

- alimentator de la retea: sursa stabilizata TPS7201, I_max=250 mA

- alimentare COIN: sursa stabilizata TPS60212, I_max=300 mA

- alimentare baterie R3 (AAA): sursa stabilizata TPS60310, I_max=100 mA

Ţinând cont de curentii si puterile calculate mai sus, vor fi avute în vedere doua aspecte legate de managementul termic al circuitului:

Dimensionarea traseelor conductoare:

Traseele vor fi dimensionate tinând cont de curentul ce le parcurge, conform specificatiilor standardului IPC-2221. Din graficele prezentate în figura de mai jos se extrage o dimensiuni de traseu pentru un curent de 500 [mA] . (vezi figura de mai jos)

Admitând o supraîncalzire a traseelor (fata de temperatura mediului ambiant) de 10°C si tinând cont ca se vor utiliza semifabricate cu Cupru de baza de 18 μm (0,7 mils), se obtine urmatoarea valore:

500 mA: latimea minima = 12 mils = 0,30 mm

Disiparea caldurii degajate în functionare : Nu exista elemente care necesita precautii legate de disiparea caldurii degajate în functionare.

Analiza electrica

Diferenta maxima de potential este 14V (interfata RS232 de la -7V la 7V), deoarece conform standardului IPC-2221, spatierea ce se impune este mai mica decât cea impusa de restrictiile tehnologice.

Deoarece pe placa nu sunt conduse semnale de frecventa ridicata(1 MHz), nu sunt necesare precautii deosebite legate de cuplaje electromagnetice.

Microcontroller-ul necesita luarea în considerare a urmatoarelor aspecte:

Conexiunile cristal cuartz - pini oscilator vor fi minime, pentru minimizarea impedantei acestora

Condensatorul de decuplare va fi conectat în vecinatatea pinilor de alimentare ai circuitului, de asemenea din necesitatea de minimizare a impedantei conexiunii

Conectorul de programare va fi dispus în apropiere microcontroller-ului, într-o pozitie din care sa fie usor accesibil (de preferinta pe o latura a placii)

Conexiunile de alimentare vor fi cât mai scurte si conduse alaturat astfel încât sa se minimizeze suprafata buclei create, pentru a evita receptia perturbatiilor datorate mediului electromagnetic.

Componentele vor fi grupate dupa functionalitate, astfel încât sa se evite conducerea în vecinatate a semnalelor apartinând unor blocuri functionale diferite

Se va urmari minimizarea lungimilor conexiunilor si a suprafetelor buclelor tur-retur pentru toate semnalele conduse pe placa.