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タンデム・コミュニケーター基板の配線がまとまった [タンデム・コミュニケータ]

(2012.11.28)
タンデム・コミュニケーター基板がなんとかまとまりました。いや~、厳しかった!

部分的にまとまっている回路ブロックのパターン(例えばオペアンプ周りとか)を一通り仕上げ、回路ブロック同士をパターンで結び、最後に残ったのが音声入力信号3本と制御信号3本計6本、それと電源(電源は何とかなりそうだった)でした。一番長い経路を辿るパターンなので、後回しになったのです。

既に、部品面、ハンダ面にパターンがひしめいていて、通り抜けることなど出来そうもありません。気持ちが萎えて一度は諦めかけましたが、部品の位置をずらし、取り付け面を変えて、何とか(一番無理に思えた)制御線3本の結線をやり遂げました。なんとなく要領が判ってきて、音声入力信号3本も同様に、経路をこじ開けてパターンを通しました。

決め手になったのは、グリッド・ピッチ0.1mmの微調整です。ギリギリの微調整が可能になる反面、1.27mmピッチで配置した部品や0.65mmピッチのICリードとの結線が大変難しくなりました。細心の注意を払ってパターンを引き直したつもりでしたが・・・。最初のDRC(デザイン・ルール・チェック)でGAPエラーが80箇所(その殆どがパターンの接続ミス)見つかりました。

訂正するのも大変でしたが、”もしMBEにDRCが無かったら”と考えるとぞっとします。MBEを提供された水魚堂氏に改めて感謝いたします。回路部のネットリストと基板図のネットリストを比較するツール(yfNetDiff.exe)が見つけてくれた配線漏れ(4箇所)を修正して、タンデム・コミュニケーター基板は只今こんな感じです。
2012_1128.pngパターンを引いてみた

ここまで仕上げましたが、タンデム・コミュニケーターの実用化実験(?)が未だ済んでいないので、基板化するのはもう少し先になりそうです。

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ん!
ブログに掲載した基板図を眺めていて、ハンダ面に付けたシルクがSMDのパッドに乗っかっているのを見つけてしまいました。危ない危ない。これをチェックしてくれるツールがあると、嬉しいな~

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タンデム・コミュニケーター基板のパターンを引き始めた [タンデム・コミュニケータ]

(2012.11.26)
タンデム・コミュニケーター基板はSMD部品をハンダ面にも配置して、なんとか部品レイアウトまでまとめました。しかし、パターンを引き始めて直ぐに、最初の部品配置ではかなり厳しいことが判りました。

最初の躓きはICパッケージを間違えて(16pinではなく14pinを)配置していたことです。パターンを引き始めるまで気付きませんでした。周囲の部品を動かして、”なんとか16pinパッケージに交換出来た”と思ったのですが、甘かった!
普通のリード部品なら部品さえ並べば何とかなるものですが、SMDは勝手が違いました。部品面に配置した部品のパターンは部品面で引き始めなくてはなりませんし、ハンダ面に配置した部品のパターンはハンダ面で引き始めなくてはなりません。当然のことですが、これによって配線の自由度が著しく制限されます。また、部品面に付けた部品とハンダ面に付けた部品を結ぶパターンにはViaホールが必要ですが、これを配置するとその周囲の配線代がかなり奪われてしまいます。IC(TSSOP-16パッケージ)を部品面に置き、そこに接続するCRをハンダ面に置く。部品配置としては良いアイデアだと思ったのですが、ICの周囲に多くのViaホールが必要になりました。一部の部品を部品面に戻すことで、なんとかViaホール配置に余裕を持たせたのですが・・・

結局、一旦引き始めたパターンを御破算にして、部品配置を見直すことになりました。
今は、こんな感じです。
2012_1126.pngTSSOP-16の周囲を広げた

これで、最後までパターンが引けるのかどうか?見通しも立たないまま作業を続けます。

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SMDの両面実装を考えてみた [タンデム・コミュニケータ]

(2012.11.20)
タンデム・コミュニケーターの基板を設計していて、部品のレイアウトがかなり厳しいことに気付きました。なんとか並べてみたものの、パターンが引けそうもありません。『4層基板として設計(MBEは4層まで対応可<==素晴らしい!)して、Fusion_PCBの0.6mm基板を二枚張り合わせる』なんてことも考えたのですが・・・

基板の部品配置を眺めていて、閃いてしまいました。
『SMDの抵抗やコンデンサをハンダ面に実装すれば良いんだ!』

元々、手ハンダで実装するつもりですから、基板の両面に部品が在っても問題はありません。リード付きの部品ではあまり効果は出ませんが、SMDで両面実装すると実装密度が2倍になります。

こんな感じです。

2012_1120.pngSMDを両面実装してみた

FETやICをハンダ面に配置すると、配線するとき混乱しそうだったので、ハンダ面に配置するのは抵抗とコンデンサだけにしました。迂闊に部品を配置すると裏表のパッド間の容量結合で問題を起こしそうですが、その辺りに配慮すれば(あと発熱にも注意が必要)、問題無い筈です。

ただ、一つだけ問題に気付きました。MBEは部品番号(シルク)を部品面に配置しようとするのです。ハンダ面に定義し直しても、部品番号を書き換えると部品面に戻ってしまいます。(上図の左中央、R5がハンダ面に配置した部品番号)この対策をどうするか?
これが目下の課題です。

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