เครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์และ SMT

Ohm's law, AWG current rating, trace width, LED resistor, reflow profile และ stencil aperture

เครื่องมือที่ใช้ได้

ขอบเขตของชุดเครื่องมือ

ชุดนี้รับมือการคำนวณรายวันที่นักออกแบบ EE และ PCB, วิศวกรกระบวนการ SMT และนักศึกษาอิเล็กทรอนิกส์ทำเมื่อไม่ได้อยู่หน้าโปรแกรม CAD หรือ simulation เต็มรูปแบบ ตอบคำถามซ้ำ ๆ บนโต๊ะหรือแล็ปท็อปข้างสายการผลิต — ตัวต้านทานอนุกรมที่ LED นี้ต้องการที่ระดับ supply นี้, AWG 22 รับ 3 A ได้ไม่ร้อนเกินไหม, trace ภายในต้องกว้างเท่าไรสำหรับ rise 10°C ที่ 2 A, paste volume ออกจาก aperture สี่เหลี่ยมที่ความหนาสเตนซิลที่กำหนด, profile reflow อยู่ในกรอบ J-STD-020 ไหม เครื่องคิดเลขเป็น deterministic แสดงสูตรที่ประเมิน และมีไว้สำหรับการเช็คเบื้องต้น — ตัวเลขที่คุณใส่ในสเปรดชีต design review ก่อนตัดสินใจส่งบอร์ดไปผลิต

สำหรับใคร

ผู้ใช้หลักคือวิศวกรกระบวนการ SMT ที่จูนสูตร reflow และการพิมพ์สเตนซิล, วิศวกรเลย์เอาต์ PCB ที่ตรวจสอบความกว้างทองแดงและความสามารถกระแส via, EE ฮาร์ดแวร์/เฟิร์มแวร์ที่กำหนด pull-up, ตัวต้านทานจำกัดกระแส และเครือข่าย decoupling, และผู้สนใจหรือนักศึกษาที่ทำ Ohm's law, RC time constant และการถอดรหัสสี ช่างเทคนิคที่โต๊ะ rework ใช้ AWG และอ้างอิง solder joint เป็นการ lookup เร็ว ชุดเครื่องมือไม่มีจุดประสงค์ทดแทน signal-integrity simulator, full-wave electromagnetic field solver, FEA ความร้อน หรือเครื่องมือ power-integrity เช่น HyperLynx, Ansys SIwave หรือ Cadence Sigrity หากการตัดสินใจขึ้นกับ noise coupled, การสะท้อน transmission-line หรือ gradient ความร้อนละเอียด ใช้ solver ที่เหมาะ ใช้เครื่องคิดเลขเหล่านี้กรอบปัญหาก่อนขั้นตอนนั้น

มาตรฐานและสูตรที่อ้างอิง

ความสามารถกระแส trace ตาม IPC-2152 สำหรับ conductor ภายในและภายนอก แทนที่ตาราง IPC-2221 รุ่นเก่าตามข้อมูลที่มี เกณฑ์การยอมรับ solder joint ในเครื่องมือ joint และ fillet อ้างอิง IPC-A-610 class criteria อัตราส่วน aperture, area ratio และกฎ rule-of-thumb สำหรับ transfer-efficiency มาจาก IPC-7525 อุณหภูมิสูงสุด reflow, เวลาเหนือ liquidus และขีดจำกัด ramp ตาม IPC/JEDEC J-STD-020 moisture-sensitivity reflow profile การกำหนดขนาด wire ใช้ American Wire Gauge (อัตราส่วน 39th root of 92) เครื่องหมาย capacitor ตาม IEC 60062 และ IEC 60755 และสัญลักษณ์ schematic ตาม IEEE 315 การกำหนด LED current-limit resistor และ RC time constant พื้นฐานใช้พีชคณิตระดับ application note ของ Maxim, Analog Devices, TI — Ohm's law, V = IR, tau = RC — ไม่ใช่ SPICE modelling ระดับอุปกรณ์

อะไรอยู่นอกขอบเขต

เครื่องมือเหล่านี้ไม่ทำการประมาณ pre-compliance EMI/EMC, การพยากรณ์การปล่อย radiated หรือ conducted หรือการตีความ near-field probe ไม่ run signal-integrity หรือ power-integrity full-wave — ไม่มีการสกัด S-parameter, การสร้าง eye-diagram หรือการกวาด PDN impedance งานระดับ CAM ถูกแยก — ไม่มี Gerber, ODB++ หรือการสร้าง IPC-2581, ไม่มี panelisation, การแก้ drill-file หรือการจัดสมดุลทองแดง การวางแผนสาย SMT นอกเหนือจากตักท์อยู่นอกขอบเขต — ไม่มีการ optimize feeder slot pick-and-place, ลำดับเปลี่ยน nozzle หรือสร้างแผ่น setup feeder การจัดหาชิ้นส่วนและการตัดสินใจเชิงพาณิชย์ก็ถูกแยก — ไม่มีการรวมต้นทุน BOM, ตรวจ lifecycle/obsolescence, ตรวจ RoHS หรือ REACH หรือ stock distributor สำหรับ workflow เหล่านั้นใช้ EDA, CAM, MES หรือ PLM เฉพาะ เครื่องคิดเลขที่นี่หยุดที่เลขคณิตทางวิศวกรรม