PCB Tecnico - Progettazione di PCB e norme di fabbricazione commerciale

Questo articolo introdurrà le dieci regole di progettazione più efficaci che gli ingegneri di progettazione elettronica dovrebbero tenere a mente e praticare quando utilizzano software di progettazione per la progettazione del layout PCB e la produzione commerciale. Gli ingegneri non hanno bisogno di eseguire queste regole in ordine cronologico o relativo importanza. Hanno solo bisogno di seguirli tutti per cambiare notevolmente il design del prodotto.

Regola 1: Scegliere il set di griglia giusto e utilizzare sempre la spaziatura della griglia che può corrispondere alla maggior parte dei componenti. Anche se la multi-griglia sembra essere efficace, se gli ingegneri possono pensare di più nella fase iniziale della progettazione del layout PCB, possono evitare problemi incontrati nelle impostazioni di spaziatura e massimizzare l'uso dei circuiti stampati. Poiché molti dispositivi utilizzano confezioni multiple, gli ingegneri dovrebbero utilizzare il prodotto che è più favorevole al proprio design. Inoltre, il poligono è molto importante per il rame del circuito stampato. I circuiti stampati multi-griglia producono generalmente deviazione di riempimento poligonale quando viene applicato il rame poligonale. Sebbene non sia standard come basato su una singola rete, può fornire più della durata richiesta del circuito stampato.

Regola 2: mantenere il percorso più breve e più diretto. Sembra semplice e comune, ma va tenuto presente in ogni fase, anche se significa cambiare il layout del circuito per ottimizzare la lunghezza del cablaggio. Ciò è particolarmente applicabile ai circuiti digitali analogici e ad alta velocità le cui prestazioni del sistema sono sempre parzialmente limitate da impedenza e effetti parassitari.

Regola 3: Utilizzare il livello di potenza il più possibile per gestire la distribuzione di linee elettriche e linee di terra. Lo strato di potere rame è una scelta più veloce e più semplice per la maggior parte dei software di progettazione PCB. Collegando un gran numero di fili in comune, è possibile garantire che la corrente con la massima efficienza e la più piccola impedenza o caduta di tensione sia fornita e, allo stesso tempo, è previsto un adeguato percorso di ritorno a terra. Se possibile, è anche possibile eseguire più linee di alimentazione nella stessa area del circuito stampato per confermare se lo strato di terra copre la maggior parte di un determinato strato del PCB, il che favorisce l'interazione tra le linee in esecuzione su strati adiacenti.

Regola 4: componenti correlati al gruppo e punti di prova richiesti insieme. Ad esempio: posizionare i componenti discreti richiesti dagli amplificatori operativi OpAmp più vicini al dispositivo in modo che condensatori e resistenze bypass possano lavorare con loro nello stesso luogo, contribuendo così ad ottimizzare la lunghezza del cablaggio menzionata nella seconda regola, consentendo anche test e rilevamento dei guasti Diventa più conveniente.

Regola 5: Copiare il circuito stampato richiesto più volte su un altro circuito stampato più grande per l'imposizione PCB. La scelta della dimensione più adatta alle apparecchiature utilizzate dal produttore contribuirà a ridurre i costi di prototipazione e produzione. Per prima cosa eseguire il layout del circuito stampato sul pannello, contattare il produttore del circuito stampato per ottenere le loro specifiche di dimensione preferite per ogni pannello, quindi modificare le specifiche di progettazione e provare a ripetere il progetto più volte all'interno di queste dimensioni del pannello.

Regola 6: integrare i valori dei componenti. Come progettista, sceglierai componenti discreti con valori di componente più alti o più bassi ma le stesse prestazioni. Integrando all'interno di una gamma di valori standard più piccola, la fattura dei materiali può essere semplificata e i costi possono essere ridotti. Se si dispone di una serie di prodotti PCB basati sul valore del componente preferito, sarà più favorevole a prendere la decisione corretta di gestione dell'inventario da una prospettiva a lungo termine.

Regola 7: Eseguire il più possibile il controllo delle regole di progettazione (DRC). Anche se ci vuole solo poco tempo per eseguire la funzione RDC sul software PCB, in un ambiente di progettazione più complesso, eseguire sempre controlli durante il processo di progettazione può risparmiare molto tempo, che è una buona abitudine che vale la pena mantenere. Ogni decisione di cablaggio è critica e il cablaggio più importante può essere richiesto in qualsiasi momento eseguendo RDC.

Regola 8: Uso flessibile della serigrafia. La serigrafia può essere utilizzata per contrassegnare varie informazioni utili per l'uso futuro da parte di produttori di circuiti stampati, tecnici di assistenza o test, installatori o debugger di apparecchiature. Non solo contrassegnare chiare etichette di funzioni e punti di prova, ma anche contrassegnare il più possibile la direzione di componenti e connettori, anche se questi commenti sono stampati sulla superficie inferiore dei componenti utilizzati sul circuito stampato (dopo il montaggio del circuito stampato). L'applicazione completa della tecnologia di serigrafia sulle superfici superiori e inferiori del circuito stampato può ridurre il lavoro ripetitivo e semplificare il processo di produzione.

Regola 9: I condensatori di disaccoppiamento devono essere selezionati. Non cercare di ottimizzare il design evitando di disaccoppiare le linee elettriche e in base ai valori limite contenuti nella scheda tecnica dei componenti. I condensatori sono economici e durevoli. È possibile spendere il più tempo possibile per assemblare i condensatori. Allo stesso tempo, segui la Regola 6 e usa l'intervallo di valori standard per mantenere ordinato il tuo inventario.

Regola dieci: Generare i parametri di produzione PCB e verificarli prima di presentare per la produzione. Anche se la maggior parte dei produttori di circuiti stampati sono felici di scaricare e verificare direttamente, è meglio produrre prima il file Gerber e utilizzare un visualizzatore gratuito per verificare se è come previsto per evitare malintesi. Attraverso la verifica personale, possono anche essere riscontrati errori negligenti, evitando così perdite causate dal completamento della produzione secondo parametri errati.