PCB Tecnico - Come evitare gli errori del circuito stampato PCB

Gli errori PCB non sono rari

I circuiti stampati (PCB) stanno diventando sempre più complessi e allo stesso tempo diventano sempre più importanti per la tecnologia. I PCB non sono solo i componenti di base dei computer e delle apparecchiature di comunicazione ad alta tecnologia, ma possono anche essere utilizzati in varie auto, smartphone, sistemi di illuminazione e persino giocattoli per bambini.

Con la crescente complessità e miniaturizzazione dei circuiti stampati, i progettisti affrontano la sfida di tenere il passo con lo sviluppo dei materiali disponibili, del software di progettazione e layout e delle capacità di produzione. Non c'è da stupirsi che ci siano molte opportunità di commettere errori nello sviluppo del PCB.

Quando si evitano errori comuni di progettazione PCB, è importante cercare:

Problemi di layout, come tracce o vias mancanti, tracce o dimensioni del pad errate e generazione di rumore.

Errori schematici che causano problemi di prestazioni o guasti di tutte le funzioni. Poiché alcuni PCB e schede multistrato richiedono un ingombro inferiore, diventa più facile generare layout difficili durante la produzione o durante i test.

Fallimento dovuto a problemi ambientali. I progettisti devono comprendere l'ambiente previsto per i loro progetti e pianificare materiali e layout di conseguenza. Ogni situazione a cui il prodotto finale sarà esposto dovrebbe essere valutata per potenziali guasti PCB o problemi condizionali.

Non utilizzare gli strumenti disponibili. Gli strumenti EDA (Electronic Design Automation) sono ampiamente disponibili, ma non sono tutti uguali. Valutare le applicazioni disponibili per determinare quale sia la migliore per il PCB da progettare. Lo strumento di progettazione può migliorare la progettazione del layout e generare tutti i file necessari per fare il circuito stampato.

Non è richiesto alcun processo di revisione. La mancanza di comunicazione tra l'ingegnere elettronico e il progettista PCB (quando sono tecnici diversi) può causare il fallimento del circuito stampato secondo il piano dell'ingegnere.

Piano di prova. La scheda prototipo può superare la prova iniziale delle funzioni di base, ma può funzionare male quando il circuito stampato viene messo in produzione e installato nel prodotto finale. Ora è difficile trovare che il PCB funziona male (o per niente) in determinate impostazioni. In questo momento, il costo delle rilavorazioni e dei richiami dei prodotti diventa molto costoso.

file mancante. Non è comune che i produttori restituiscano ai progettisti documenti incompleti o documenti che potrebbero non essere chiaramente contrassegnati/denominati al fine di identificare i documenti utilizzati per la fabbricazione. Ciò può causare guasti del circuito stampato o ritardi di produzione.

Mancanza di familiarità con i requisiti di fabbricazione. Se il progettista non capisce il processo di produzione, anche il circuito più accuratamente progettato con il design tecnologico più avanzato potrebbe non essere effettivamente fabbricato. Ciò può includere tolleranze dimensionali oltre l'intervallo necessario, con conseguente complessità di produzione, aumentando così i costi e persino cambiando lo spazio del pavimento della scheda risultante.

Evitare errori comuni di progettazione PCB

Implementando alcune procedure standard e best practice, molti errori PCB comuni possono essere facilmente evitati o almeno ridotti:

Anche il progettista più esperto può commettere errori, di solito errori che il secondo progettista può facilmente individuare. L'avvio di una revisione inter pares può aiutare a rilevare almeno alcuni di questi errori di progettazione, o almeno sollevare problemi che possono indicare difetti di progettazione o mancanza di note e documentazione che potrebbero causare ritardi nella produzione.

Utilizza strumenti complessi e layout PCB disponibili per la progettazione e impara ad usarli in modo efficace. La formazione sull'uso corretto degli strumenti di progettazione può evitare errori involontari nel layout o nelle specifiche di produzione. Non sottovalutare il valore di un allenamento approfondito.

Progettazione di produzione. L'applicazione software disponibile per la progettazione di layout si è sviluppata a grandi passi negli ultimi anni, ma può essere buona solo come gli sviluppatori di software. Il design finale generato dal software di progettazione del layout può fornire un PCB apparentemente praticabile, ma quando raggiunge il produttore, possono esserci problemi che rendono il design difficile o addirittura impossibile da produrre. Per evitare tali problemi, implementare procedure che utilizzano software design-to-manufacture (DFM) prima di inviare il progetto per l'uso nella produzione di prototipi o prodotti finali. Tali applicazioni possono rilevare possibili problemi di produzione, file mancanti, ecc.

Usa modelli salvati. Impostando modelli standard a cui tutti i progettisti possono accedere, il progetto può essere completato in modo più tempestivo, riducendo la preoccupazione per omissioni e errori evidenti.

Collaborare con i produttori. Stabilindo relazioni di buone pratiche e relazioni di comunicazione coerenti con i produttori di PCB, i progettisti possono risolvere le aree problematiche nel più breve tempo possibile e avere il minor impatto sul costo del circuito a causa del rilevamento precoce.