Máy tính Điện tử & Sản xuất SMT

Định luật Ohm, dòng điện AWG, độ rộng đường mạch, điện trở LED, profile reflow và khẩu độ stencil cho kỹ sư EE và quy trình SMT.

Công cụ có sẵn

Bộ công cụ này bao phủ những gì

Bộ sưu tập này xử lý các phép số học thường nhật mà kỹ sư EE và PCB, kỹ sư quy trình SMT và sinh viên điện tử làm đi làm lại khi họ không ngồi trước một gói CAD hay mô phỏng đầy đủ. Nó trả lời các câu hỏi tái diễn trên bàn làm việc hoặc laptop bên cạnh dây chuyền: LED này cần điện trở nối tiếp bao nhiêu ở điện áp nguồn này, dây 22 AWG có tải được 3 A mà không quá nhiệt không, đường mạch lớp trong phải rộng bao nhiêu để tăng 10 °C ở 2 A, khối lượng kem hàn nhả khỏi khẩu độ hình chữ nhật là bao nhiêu với một độ dày stencil cho trước, và profile reflow này có nằm trong envelope J-STD-020 hay không. Các máy tính này có tính tất định, hiển thị công thức được tính toán và phục vụ các phép kiểm tra nhanh bậc một — kiểu con số bạn đưa vào bảng rà soát thiết kế trước khi cam kết sản xuất bo mạch.

Bộ công cụ này dành cho ai

Người dùng chính là kỹ sư quy trình SMT tinh chỉnh công thức reflow và quá trình in stencil, kỹ sư layout PCB xác minh độ rộng đồng và khả năng dòng qua via, kỹ sư firmware và phần cứng định cỡ điện trở pull-up, điện trở giới hạn dòng và mạng tụ lọc, cùng người đam mê hoặc sinh viên làm quen với định luật Ohm, hằng số thời gian RC và giải mã mã màu. Kỹ thuật viên ở bàn rework dùng tham chiếu AWG và mối hàn như một tra cứu nhanh. Bộ công cụ không nhằm thay thế các trình mô phỏng signal-integrity, bộ giải trường điện từ đầy đủ, phân tích nhiệt phần tử hữu hạn, hay các công cụ power-integrity như HyperLynx, Ansys SIwave hoặc Cadence Sigrity. Nếu một quyết định phụ thuộc vào ghép nhiễu, phản xạ trên đường truyền hay gradient nhiệt chi tiết, hãy chạy đúng trình solver; dùng các máy tính này để định hình vấn đề trước bước đó.

Tiêu chuẩn và công thức được tham chiếu

Khả năng tải dòng của đường mạch tuân theo đường cong IPC-2152 cho dây dẫn lớp trong và lớp ngoài, thay thế bảng IPC-2221 cũ ở những chỗ có dữ liệu. Tiêu chí chấp nhận mối hàn và fillet trong công cụ hàn dựa trên các cấp IPC-A-610. Các quy tắc tỉ lệ khẩu độ stencil, tỉ lệ diện tích và hiệu suất chuyển kem lấy từ IPC-7525. Nhiệt độ đỉnh reflow, thời gian trên liquidus và giới hạn dốc ramp được khung hóa theo profile reflow độ nhạy ẩm IPC/JEDEC J-STD-020. Định cỡ dây dùng cấp số nhân hình học của American Wire Gauge (tỉ lệ căn bậc 39 của 92). Đánh dấu tụ tuân theo IEC 60062 và quy ước dấu IEC 60755, và ký hiệu sơ đồ theo IEEE 315. Định cỡ điện trở giới hạn dòng LED và hằng số thời gian RC cơ bản dùng đại số cấp application-note của Maxim, Analog Devices và TI — định luật Ohm, V = IR, tau = RC — chứ không phải mô hình hóa SPICE mức linh kiện.

Những gì nằm ngoài phạm vi

Các công cụ này không thực hiện ước lượng pre-compliance EMI/EMC, dự đoán phát xạ bức xạ hay truyền dẫn, hay diễn giải đo near-field. Chúng không chạy phân tích signal-integrity hay power-integrity toàn sóng — không trích xuất tham số S, không dựng eye-diagram, không quét trở kháng PDN. Công việc mức CAM bị loại trừ: không sinh Gerber, ODB++ hay IPC-2581, không panelisation, không chỉnh file khoan, không cân bằng đồng hay mẫu thieving. Lập kế hoạch dây chuyền SMT ngoài takt time nằm ngoài phạm vi, nên không có tối ưu slot feeder pick-and-place, không có sắp xếp thay nozzle hay sinh feeder-setup sheet. Tìm nguồn linh kiện và quyết định thương mại cũng bị loại trừ: không có tổng hợp chi phí BOM, kiểm tra vòng đời hoặc obsolescence, xác minh tuân thủ RoHS hay REACH, hay tra cứu tồn kho nhà phân phối. Với các luồng công việc đó, hãy dùng công cụ EDA, CAM, MES hoặc PLM chuyên dụng; các máy tính ở đây dừng lại ở phần số học kỹ thuật.