Notizie PCB - Parlando del processo di progettazione della scheda PCB

Nel design PCB, infatti, prima del cablaggio formale, deve passare attraverso un passo molto lungo. Il processo principale di progettazione è il seguente:

Specifiche di sistemoIn primo luogo, dobbiamo pianificare le varie specifiche di sistema delle apparecchiature elettroniche. Comprese le funzioni di sistema, i vincoli di costo, le dimensioni, le condizioni operative e così via.Diagramma di blocco funzione di sistema Avanti, un diagramma di blocco funzionale del sistema deve essere prodotto. Anche la relazione tra i quadrati deve essere contrassegnata. Dividere il sistema in più PCB Se il sistema è diviso in più PCB, non solo le dimensioni possono essere ridotte, ma anche il sistema ha la possibilità di aggiornare e scambiare parti. Il diagramma a blocchi delle funzioni di sistema fornisce la base per la nostra divisione. Ad esempio, un computer può essere diviso in una scheda madre, una scheda grafica, una scheda audio, un disco floppy, un alimentatore e così via.Decidere il metodo di imballaggio e la dimensione di ogni PCB Quando la tecnologia e il numero di circuiti utilizzati in ogni PCB sono determinati, il passo successivo è quello di determinare le dimensioni della scheda. Se il design è troppo grande, allora la tecnologia di imballaggio deve essere cambiata o ri-divisa. Quando si sceglie una tecnologia, anche la qualità e la velocità del diagramma del circuito dovrebbero essere prese in considerazione. Disegnare uno schema schematico di tutti i circuiti PCB Il disegno di contorno dovrebbe mostrare i dettagli dell'interconnessione tra le parti. Tutti i PCB presenti nel sistema devono essere tracciati. Al giorno d'oggi, i metodi CAD (Computer Aided Design) sono principalmente utilizzati. Per garantire che il diagramma del circuito progettato possa funzionare normalmente, questo deve essere simulato una volta con software per computer. Questo tipo di software può leggere disegni di progettazione e visualizzare il funzionamento del circuito in molti modi. Questo è molto più efficiente che fare effettivamente un PCB campione e quindi misurarlo manualmente. Posizionare la parte sul PCB Il modo in cui le parti sono posizionate è determinato in base a come sono collegate. Devono essere collegati al percorso nel modo più efficiente. Il cosiddetto cablaggio efficiente è che più corto è il filo e meno il numero di strati attraverso (questo riduce anche il numero di vias), meglio è, ma parleremo ancora di questo problema quando stiamo effettivamente cablando. Di seguito è riportato come il bus viene instradato sul PCB. Affinché ogni parte abbia un cablaggio perfetto, la posizione di posizionamento è molto importante. Possibilità di cablaggio di prova e funzionamento corretto ad alta velocità Parte del software corrente del computer può controllare se le posizioni delle varie parti possono essere collegate correttamente o controllare se può funzionare correttamente nell'operazione ad alta velocità. Questo passo è chiamato organizzare parti, ma non le studieremo troppo a fondo. Se c'è un problema con la progettazione del circuito, è possibile riorganizzare la posizione delle parti prima di esportare il circuito sul posto. Circuito di esportazione su PCB Le connessioni nella mappa panoramica saranno ora effettuate sul posto come cablaggio. Questo passaggio è di solito completamente automatico, ma in generale, alcune parti devono essere cambiate manualmente. Sotto è riportato il modello di filo della scheda a 2 strati. Le linee rosse e blu rappresentano rispettivamente lo strato di parte e lo strato di saldatura del PCB. Il testo bianco e i quadrati rappresentano le marcature sulla superficie di stampa serigrafica. I punti rossi e i cerchi rappresentano fori di perforazione e fori pilota. Sull'estrema destra, possiamo vedere che ci sono dita d'oro sulla superficie di saldatura del PCB. La composizione finale di questo PCB è solitamente chiamata opera d'arte. Ogni progetto deve rispettare una serie di norme, come lo spazio minimo riservato tra le linee, la larghezza minima della linea e altre restrizioni pratiche simili. Queste normative variano in base a fattori quali la velocità del circuito, la forza del segnale trasmesso, la sensibilità del circuito al consumo energetico e al rumore, e la qualità dei materiali e delle attrezzature di produzione. Se l'intensità corrente aumenta, anche lo spessore del filo deve aumentare. Al fine di ridurre il costo del PCB, riducendo al contempo il numero di strati, dobbiamo anche prestare attenzione alla conformità di queste normative. Se è richiesta una struttura con più di 2 strati, lo strato di potenza e lo strato di terra sono solitamente utilizzati per impedire che il segnale di trasmissione sullo strato di segnale venga influenzato e può essere utilizzato come copertura protettiva per lo strato di segnale. Per confermare che il circuito può funzionare normalmente dopo il filo, deve passare la prova finale. Questo test può anche verificare la presenza di connessioni errate e tutte le connessioni seguono lo schema. Poiché ci sono molti strumenti CAD per la progettazione di PCB, i produttori devono disporre di file che soddisfano gli standard prima di poter produrre schede. Ci sono diverse specifiche standard, ma la più comunemente usata è quella dei file Gerber. Un insieme di file Gerber include la vista del piano di ogni segnale, potenza e strato di terra, la vista del piano dello strato della maschera di saldatura e della superficie di stampa serigrafica, e file designati come perforazione, prelievo e posizionamento. I dispositivi elettronici non progettati secondo le specifiche EMC (Electromagnetic Compatibility) emettono probabilmente energia elettromagnetica e interferiscono con gli apparecchi elettrici vicini. L'EMC impone limiti massimi alle interferenze elettromagnetiche (EMI), al campo elettromagnetico (EMF) e alle interferenze a radiofrequenza (RFI). Questo requisito può garantire il normale funzionamento dell'apparecchio e di altri apparecchi vicini. EMC ha limiti rigorosi sull'energia dispersa o condotta ad un altro dispositivo per un dispositivo, e la suscettibilità di EMF esterno, EMI, RFI, ecc. dovrebbe essere ridotta durante la progettazione. In altre parole, lo scopo di questo regolamento è impedire l'ingresso o l'emissione di energia elettromagnetica dal dispositivo. Questo è in realtà un problema difficile da risolvere. Generalmente, vengono utilizzati strati di alimentazione e terra, o il PCB è posizionato in una scatola di metallo per risolvere questi problemi. Gli strati di potenza e terra possono impedire che lo strato del segnale venga disturbato e l'effetto della scatola metallica è simile

Quanto sopra è un'introduzione al processo di progettazione della scheda PCB. Ipcb è fornito anche ai produttori di PCB e alla tecnologia di produzione PCB.