Tecnología de PCB - Las diez reglas de oro del diseño de placas de circuito impreso

Aunque el nivel actual de integración de semiconductores es cada vez mayor, muchas aplicaciones también están disponibles en cualquier momento en el chip, y muchas tablas de desarrollo potentes y listas para abrir cajas son cada vez más accesibles, las aplicaciones de productos electrónicos en muchos casos de uso todavía requieren el uso de PCB personalizados. En el desarrollo único, incluso un PCB ordinario puede desempeñar un papel muy importante. El PCB es la plataforma física diseñada y la parte más flexible del diseño de los componentes originales del sistema electrónico. Este artículo presentará varias reglas de oro para el diseño de pcb. La mayoría de estas reglas no han cambiado desde el nacimiento del diseño comercial de PCB hace 25 años, y son ampliamente aplicables a varios proyectos de diseño de pcb, ya sean ingenieros de diseño electrónico jóvenes o ingenieros más maduros. Los fabricantes de placas de circuito tienen un gran papel rector.

El siguiente contenido de este artículo presenta las diez reglas de diseño más efectivas que los ingenieros de diseño electrónico deben tener en cuenta y practicar al usar software de diseño para el diseño de diseño de PCB y la fabricación comercial. Los ingenieros no necesitan aplicar estas reglas en orden cronológico o de importancia relativa. Solo necesitan seguir todos estos principios para cambiar enormemente el diseño del producto.

Regla 1: seleccione el conjunto de cuadrícula correcto y siempre use el espaciado de cuadrícula que coincida con la mayoría de los componentes. Aunque las multigrid parecen efectivas, si los ingenieros pueden pensar más en las primeras etapas del diseño del diseño del diseño del pcb, pueden evitar los problemas encontrados en la configuración del espaciado y maximizar el uso de la placa de circuito. Debido a que muchos dispositivos utilizan múltiples tamaños de encapsulamiento, los ingenieros deben usar los productos más propicios para su propio diseño. Además, los polígonos son muy importantes para el cobre de la placa de circuito. Cuando se utiliza cobre poligono, las placas de circuito multipuerta suelen tener una desviación de relleno poligono. Aunque no se basa en estándares como una sola red eléctrica, puede proporcionar más vida útil de la placa de circuito requerida.

Regla 2: mantenga el camino más corto y directo. Esto suena simple y común, pero esto debe tenerse en cuenta en cada etapa, incluso si significa cambiar el diseño de la placa de circuito para optimizar la longitud del cableado. Esto se aplica especialmente a los circuitos digitales analógicos y de alta velocidad, cuyo rendimiento del sistema siempre está parcialmente limitado por resistencias y efectos parasitarios.

Regla 3: utilice la capa de alimentación en la medida de lo posible para gestionar la distribución de los cables de alimentación y los cables de tierra. Para la mayoría de los software de diseño de pcb, el cobre de capa de potencia es una opción más rápida y sencilla. Al conectar un gran número de cables juntos, se puede garantizar el suministro de corriente con la máxima eficiencia y la menor resistencia o caída de tensión, al tiempo que se proporciona una ruta de retorno suficiente a tierra. Si es posible, también puede operar varias líneas de alimentación en la misma zona de la placa de circuito para confirmar si la formación de conexión cubre la mayor parte de una capa del pcb, lo que favorece la interacción entre las líneas de operación en las capas adyacentes.

Regla 4: combinar los componentes relevantes con los puntos de prueba necesarios. Por ejemplo: colocar los componentes discretos necesarios para el amplificador operativo opamp más cerca del dispositivo para que los condensadores de derivación y las resistencias puedan trabajar con ellos en la misma posición ayudará a optimizar la longitud del cableado mencionada en la segunda regla, al tiempo que se podrán realizar pruebas y detección de fallas. esto se vuelve más conveniente.

Regla 5: copie la placa de circuito necesaria varias veces en otra placa de circuito más grande para realizar la ortografía de pcb. La elección del tamaño del dispositivo más adecuado para el uso del fabricante ayudará a reducir los costos de diseño y fabricación del prototipo. Primero haga el diseño de la placa de circuito en el panel, Póngase en contacto con el fabricante de la placa de circuito para obtener las especificaciones de tamaño preferidas para cada panel, luego modifique sus especificaciones de diseño e intente repetir su diseño varias veces dentro de estas dimensiones del panel.

Regla 6: valores de componentes integrados. Como diseñador, seleccionará componentes discretos con valores de componentes más altos o más bajos pero con el mismo rendimiento. Al integrarse dentro de un rango de valores estándar más pequeño, se puede simplificar la lista de materiales y reducir los costos. Si tiene una serie de productos de PCB basados en el valor del componente preferido, esto le ayudará a tomar las decisiones correctas de gestión de inventario desde una perspectiva a largo plazo.

Regla 7: realizar la mayor inspección de reglas de diseño (drc) posible. Aunque solo se necesita poco tiempo para ejecutar la función DRC en el software pcb, en entornos de diseño más complejos, siempre que se revise siempre durante el proceso de diseño, se puede ahorrar mucho tiempo. Este es un buen hábito que vale la pena mantener. Cada decisión de cableado es crucial, y al implementar drc, puede recordar el cableado más importante en cualquier momento.

Regla 8: uso flexible de la impresión de malla de alambre. La serigrafía se puede utilizar para marcar todo tipo de información útil para su uso futuro por fabricantes de placas de circuito, ingenieros de servicio o pruebas, instaladores o depuradores de equipos. No solo hay que marcar claramente la función y la etiqueta del punto de prueba, sino también marcar la dirección del componente y del conector en la medida de lo posible, incluso si estas anotaciones están impresas en la superficie inferior del componente utilizado en la placa de circuito (después del montaje de la placa de circuito). La plena aplicación de la tecnología de impresión de malla de alambre en las superficies superior e inferior de la placa de circuito puede reducir el trabajo repetitivo y simplificar el proceso de producción.

Regla 9: deben seleccionarse condensadores de desacoplamiento. No intente optimizar el diseño evitando desconectar el cable de alimentación y basándose en los valores límite en la hoja de datos del componente. Los condensadores son baratos y duraderos. Puedes pasar tanto tiempo como sea posible ensamblando condensadores. Al mismo tiempo, siga la regla 6 y use el rango de valor estándar para mantener el inventario limpio.

Regla 10: generar los parámetros de fabricación de PCB y verificarlos antes de presentarlos para la producción. Aunque la mayoría de los fabricantes de placas de circuito están dispuestos a descargar y verificar directamente para usted, es mejor exportar primero el archivo Gerber y usar un espectador gratuito para comprobar si es como se esperaba para evitar malentendidos. A través de la verificación personal, incluso puede encontrar algunos errores negligentes, evitando así las pérdidas causadas por completar la producción de acuerdo con los parámetros incorrectos.