7 conseils pour analyser le flux de conception de base d'un circuit imprimé

7 conseils pour analyser le flux de conception de base d'un circuit imprimé

En tant que concepteur de circuits imprimés, il est important de comprendre le flux de conception de base. Cela vous aidera à choisir les composants qui constitueront votre circuit imprimé. Cela vous permettra également de vous assurer que les composants de votre circuit imprimé seront compatibles avec l'ensemble de votre produit. Le processus de conception des circuits imprimés nécessite une collaboration et une communication entre les différentes parties prenantes. Il est également essentiel d'établir des délais et des budgets. Une façon de réduire les coûts est d'utiliser des composants facilement disponibles. Le choix de pièces plus complexes ou de niche peut augmenter les coûts et les délais. L'emplacement des composants doit également être pensé en fonction de leur simplicité et de leur soudabilité.

Analyse du flux de conception

L'analyse du flux de conception de base des circuits imprimés PCA peut vous aider à identifier les techniques les plus efficaces pour vos projets. En comprenant les étapes de base de la création d'un circuit imprimé, vous pouvez optimiser votre processus et économiser du temps, de l'argent et des efforts. En utilisant un outil EDA avancé, vous pouvez créer un circuit imprimé sans les inconvénients du placement manuel. Vous pouvez alors vous concentrer sur des questions de second ordre plus critiques.

Après avoir déterminé les meilleurs composants, l'étape suivante de la conception du circuit imprimé consiste à planifier la disposition du circuit. L'agencement de la carte est réalisé à l'aide d'outils EDA dans l'environnement CAO. Les symboles des composants sont représentés à l'aide des dimensions physiques des composants, ce qui facilite la conception du circuit imprimé. Une fois la conception terminée, la carte peut être exportée au format Gerber.
Choisir les bons composants

Le choix des bons composants pour une carte de circuit imprimé peut améliorer sa durée de vie et sa durabilité. Il nécessite également moins de travaux de réparation. L'utilisation de disjoncteurs, d'un logiciel de contrôle et de dispositifs dissipatifs correctement dimensionnés sont autant de conseils pour améliorer la durée de vie de votre circuit imprimé. En outre, la sélection des bons composants pour circuits imprimés améliorera les performances globales de votre produit.

Tout d'abord, vérifiez la disponibilité des composants. Si un composant n'est pas disponible au moment de la conception d'un circuit imprimé, vous devez envisager de commander un autre composant. Vous éviterez ainsi les retards d'assemblage. Un autre avantage de l'achat d'un composant de remplacement est qu'il n'est pas nécessaire de modifier le schéma ou la mise en page.

Éviter les traces parallèles

Les traces parallèles peuvent poser des problèmes d'intégrité des signaux. Elles peuvent provoquer une diaphonie entre les signaux adjacents et sont difficiles à réparer une fois que le circuit imprimé a été construit. Pour minimiser ces problèmes, les traces parallèles doivent être placées à angle droit les unes par rapport aux autres. Cette stratégie de conception réduit également l'effet de l'inductance et de la capacité mutuelles, qui sont des facteurs pouvant entraîner une défaillance de la carte.

Si les traces parallèles sont trop proches les unes des autres, les signaux risquent d'être court-circuités. En outre, des traces trop larges peuvent augmenter la surface nécessaire pour le circuit imprimé et le nombre de couches nécessaires. Cela peut augmenter la taille et le coût de la carte.

Choisir des composants dont la valeur est plus ou moins élevée

La conception d'un circuit imprimé nécessite de sélectionner les bons composants pour répondre aux exigences de conception et de performance du produit. En choisissant le bon composant, le produit final durera plus longtemps et nécessitera moins de réparations. Pour choisir le bon composant, les ingénieurs doivent tenir compte du prix, des performances et de la qualité des composants du circuit imprimé. Le choix de composants de haute qualité, durables et efficaces, peut réduire le coût global du produit.

Il est important de choisir des composants dont la valeur est plus ou moins élevée lors de la conception d'un circuit. Ceci est important afin d'éviter de dépenser trop d'argent pour la conception du circuit. Le composant idéal peut être disponible à un prix inférieur ou être difficile à trouver. Il est préférable de vérifier sa disponibilité et son prix avant de prendre une décision finale.

Choisir la bonne taille d'emballage

Si vous prévoyez d'utiliser un circuit imprimé dans votre projet, vous devrez choisir la taille d'emballage appropriée. Cette décision est cruciale si vous voulez obtenir un résultat positif. Elle aura également une incidence sur le coût du produit. Vous devez trouver un équilibre entre le coût et la qualité du produit pour obtenir les résultats souhaités.

Lors du choix de la taille de l'emballage, vous devez tenir compte du produit final et de la fonctionnalité du circuit imprimé. De nos jours, les circuits imprimés et les produits électroniques sont de plus en plus petits, il est donc important de choisir la taille d'emballage adaptée à votre projet. Si vous souhaitez concevoir un circuit imprimé multicouche, par exemple, vous devez sélectionner une taille d'emballage adaptée au nombre de couches. De même, si vous concevez un circuit intégré qui utilise plusieurs composants, vous devez tenir compte de la densité des interconnexions.

3 Matériau de base pour les circuits imprimés à noyau métallique

3 Matériau de base pour les circuits imprimés à noyau métallique

L'idée de base d'un circuit imprimé à noyau métallique est d'éliminer les trous de passage plaqués, qui peuvent provoquer des courts-circuits. Les composants montés en surface qui utilisent des THT ne sont pas non plus autorisés sur ce type de PCB. Au lieu de cela, les couches de cuivre sont interconnectées par des vias aveugles et des vias enterrés.

MCPCB multicouche

Si vous développez un produit destiné à être exposé à une forte chaleur, un circuit imprimé à noyau métallique est un excellent moyen de maintenir cette chaleur à distance. Toutefois, ce type de circuit imprimé nécessite également une gestion thermique minutieuse. Pour fabriquer un MCPCB parfaitement adapté à votre application, vous devez vous assurer de bien comprendre le processus de conception et de fabrication des PCB. Cet article vous aidera à comprendre les bases de la conception d'un MCPCB et à produire le PCB multicouche parfait.

La première étape du processus de fabrication consiste à créer une conception de circuit imprimé multicouche et à l'éditer à partir d'un logiciel d'automatisation de la conception électronique. Une fois la conception réalisée, vous pouvez passer à l'étape suivante : l'impression d'une copie du MCPCB. Veillez à imprimer votre MCPCB sur une surface propre. Une fois que vous avez imprimé votre carte, vous pouvez utiliser un produit chimique pour éliminer l'excès de cuivre de la surface. Veillez à tracer une ligne avec un alignement net.

MCPCB en aluminium

Le MCPCB en aluminium est un choix populaire pour le matériau de base des PCB. Ce matériau présente une excellente conductivité thermique et une excellente dissipation de la chaleur. Il est également relativement moins cher que le cuivre. Toutefois, il est important de choisir le bon matériau en fonction de vos besoins. Vous pouvez trouver des MCPCB en aluminium dans la plupart des magasins d'électronique.

L'aluminium est souvent utilisé pour produire des MCPCBs plats. Ce matériau est également très polyvalent et peut être utilisé pour les MCPCB pliables. Il est également utilisé pour une variété d'applications, de l'automobile à l'équipement audio. En outre, il possède une excellente conductivité thermique, ce qui en fait un excellent choix pour les applications à haute puissance.

Un autre avantage des MCPCB en aluminium est qu'ils résistent mieux aux températures élevées. Ce matériau peut résister à une chaleur allant jusqu'à 140 degrés Celsius. Ce matériau peut résister à des températures aussi élevées que 140°C, mais ses dimensions augmenteront d'environ 2,5-3%. Bien que les MCPCB à base de cuivre soient plus chers que ceux à base de cuivre, ils sont plus fiables et plus durables. Les MCPCB à base de cuivre offrent également la meilleure conductivité thermique parmi tous les matériaux de base des MCPCB.

Cuivre MCPCB

Le MCPCB en cuivre est un circuit imprimé électrique qui comporte plusieurs couches de cuivre. Il est souvent utilisé dans des applications à haute température où la conductivité thermique et l'électricité doivent être séparées. Ce type de carte est également utilisé dans les automobiles, les équipements audio et les équipements d'alimentation électrique. Les MCPCB en cuivre sont fabriqués à l'aide de la technologie de séparation thermoélectrique.

La couche métallique du MCPCB est thermoconductrice, ce qui nécessite le perçage de grands trous de montage. Cela permet d'accélérer le processus de fabrication. Les MCPCB à une couche peuvent être fabriqués plus rapidement que les cartes à deux ou trois couches, car le dépôt de cuivre chimique n'est pas nécessaire. Les MCPCB à une couche peuvent être fabriqués en utilisant le même processus que les PCB FR4. En revanche, les cartes PTH à deux couches avec de l'aluminium à l'intérieur nécessitent un pré-perçage et un remplissage avec un matériau isolant. En outre, une étape de reperçage est nécessaire pour former des trous de passage plaqués.

Les MCPCB en cuivre sont généralement plus chers que les PCB à base d'aluminium. Cependant, ils offrent de nombreux avantages par rapport aux cartes à base d'aluminium, notamment une meilleure conductivité thermique et une plus grande durabilité.

MCPCB à diélectrique aluminium

Les circuits imprimés en aluminium sont plats et comportent une fine couche de matériau diélectrique conducteur entre eux. Également connus sous le nom de PCB à base d'aluminium, ces PCB ont été développés dans les années 1970 et ont depuis été largement utilisés dans les appareils électroniques. Ces cartes présentent de nombreux avantages par rapport aux constructions FR-4 standard, notamment une meilleure conductivité thermique, un faible coût et une grande flexibilité.

Les MCPCB sont généralement utilisés dans des applications électriques à haute température qui nécessitent une dissipation de la chaleur. Par exemple, ils sont couramment utilisés dans les équipements audio, les équipements d'alimentation électrique et les automobiles.

Cuivre diélectrique MCPCB

La couche diélectrique sépare les couches de cuivre et de métal. Cette couche contribue à la dissipation de la chaleur. Son épaisseur varie de 35 à 350 mm et est de 1 à 10 oz/pi2. La carte est également recouverte d'un masque de soudure, qui couvre l'ensemble de la carte.

Ce type de circuit imprimé comporte une couche de cuivre entre deux couches de conducteurs. En outre, il comporte une fine couche diélectrique entre les deux couches. Il est similaire aux matériaux des circuits imprimés de type FR-4. Toutefois, la couche diélectrique reste mince, ce qui réduit la distance par rapport à la plaque métallique.

Ce type de circuit imprimé est souvent utilisé dans des applications qui produisent une grande quantité de chaleur. Il est particulièrement adapté aux appareils électroniques de puissance, car il possède un noyau conducteur qui dissipe la chaleur. Son épaisseur le rend également difficile à découper en petits morceaux. Le matériau est très robuste, ce qui en fait un meilleur choix pour les applications où le circuit imprimé est soumis à des températures élevées.

Qu'est-ce que l'électricité statique ?

Qu'est-ce que l'électricité statique ?

L'électricité statique est le déséquilibre des charges électriques à la surface d'un matériau. Elle peut se produire entre deux objets ou à l'intérieur d'un matériau. Le déséquilibre persiste jusqu'à ce que la charge soit déplacée par une décharge électrique ou un courant électrique. En pratique, l'électricité statique est utilisée dans les photocopies, les filtres à air et de nombreuses autres applications.

L'électricité statique est un déséquilibre des charges électriques à la surface d'un matériau.

L'électricité statique est un phénomène qui peut perturber considérablement un processus de production. Elle peut, entre autres, faire coller les matériaux entre eux, ce qui peut endommager les pièces de la machine. L'électricité statique est particulièrement problématique pour les opérateurs, car elle peut provoquer des chocs électriques. En outre, la charge électrique attire la poussière et peut même créer une étincelle, en particulier dans les zones à risque d'explosion.

L'électricité statique est produite lorsque les charges négatives et positives sont déséquilibrées à la surface d'un matériau. Dans le cas d'un isolant non conducteur, ce déséquilibre se produit lorsque la construction moléculaire d'un matériau est déséquilibrée. En général, les atomes ont des quantités égales de charges positives et négatives. Par conséquent, un atome équilibré possède une charge négative dans son noyau et une charge positive dans ses électrons. En revanche, un atome déséquilibré aura plus de charges positives que d'électrons, ce qui se traduira par une charge globale négative.
Elle est causée par le frottement entre deux objets

L'électricité statique est une forme de flux électrique causé par l'interaction de particules chargées entre deux objets. Elle se produit lorsqu'un objet frotte contre un autre, provoquant une friction entre les deux objets. Les particules à la surface des objets absorbent l'énergie du frottement et se chargent. Lorsque l'énergie s'accumule suffisamment, elles déchargent leurs charges. L'effet est un bref courant électrique qui ne dure que quelques microsecondes.

Pour créer une charge, frottez un ballon contre votre tête, faites glisser vos pieds sur un tapis ou faites glisser un ballon sur une surface lisse. Plus les objets sont en contact, plus la charge se déplace rapidement. Cependant, l'électricité statique est difficile à produire par temps humide, c'est pourquoi il est préférable de choisir un jour frais, clair et sec pour faire cet essai.

Il est utilisé pour la photocopie

En photocopie, l'électricité statique est utilisée pour transférer des informations d'un papier à l'autre. L'électricité statique est générée par un appareil appelé photocopieur ou imprimante laser. Cet appareil produit un modèle d'électricité statique qui attire l'encre en poudre appelée toner. Le toner se lie ensuite au papier par un processus appelé fusion.

L'électricité statique est générée lorsqu'un photocopieur projette un document sur un tambour spécial. Le tambour agit en effet comme un ballon, attirant les particules de toner contenues dans le document. Ce tambour contient du sélénium, un métal qui change de conductivité lorsqu'il est exposé à la lumière. Ce changement de conductivité permet au copieur de transférer des images sur le tambour.

Il est utilisé dans les filtres à air

L'électricité statique est une charge électrique générée par certaines particules présentes dans l'air. Les filtres à air qui utilisent l'électricité statique sont très efficaces pour capturer les petites particules, telles que les acariens et les squames d'animaux. Toutefois, les filtres à air électrostatiques ne sont pas idéaux pour capturer les particules plus grosses.

Les filtres à air électrostatiques contiennent des fils qui chargent les particules en suspension dans l'air et les attirent vers les plaques collectrices. Ces filtres sont peu coûteux et réutilisables, mais ils ont un problème avec les couches de poussière.

Il est utilisé dans les bombes de peinture

L'électrostatique est le principe des pulvérisateurs de peinture, une technique qui s'appuie sur l'électricité statique pour appliquer la peinture uniformément et rapidement. Les gouttelettes de peinture qui sortent d'une buse de pulvérisation sont chargées positivement, et ces gouttelettes se repoussent les unes les autres, se répandant en brouillard. La peinture étant chargée, elle adhère à la surface avec laquelle elle entre en contact, ce qui fait de cette méthode un moyen efficace de peindre de petits objets. Elle utilise également moins de peinture tout en offrant une finition régulière et uniforme.

L'électricité statique est également utilisée dans les précipitateurs électrostatiques, des équipements de contrôle de la pollution dans les usines. Ces machines confèrent aux particules une charge statique qui les attire vers des électrodes de charges opposées, empêchant ainsi les émissions dangereuses dans l'air. L'électricité statique est également utilisée dans les pulvérisateurs de peinture, qui sont utilisés sur de nombreux produits, y compris les voitures. Cette méthode produit un fin brouillard de peinture qui adhère à l'objet à peindre.

Il est utilisé dans les théâtres

L'électricité statique est une source très importante d'étincelles électriques et est utilisée pour créer un environnement conducteur dans les salles d'opération. Les sols des salles d'opération sont faits d'un matériau conducteur d'électricité, mais ils ne doivent pas être trop conducteurs, car cela augmente les risques d'électrocution. Tous les appareils et tables de la salle d'opération doivent également être équipés de roues et de supports conducteurs. Le personnel doit également porter des semelles en caoutchouc antistatiques et des vêtements fabriqués dans des matériaux ayant des propriétés antistatiques. Le coton est préférable aux vêtements en plastique.

Il est utilisé dans les tests de dépistage des poussières

L'électricité statique est un phénomène qui se produit lorsque des particules chargées entrent en contact les unes avec les autres. Les particules de même charge s'attirent, tandis que celles de charge opposée se repoussent. Ce phénomène est utilisé dans le contrôle des poussières, la photocopie, les précipitateurs électrostatiques et le contrôle de la pollution de l'air.

L'électricité statique est produite lorsque deux matériaux différents entrent en contact. De nombreuses opérations de traitement courantes créent de l'électricité statique, notamment l'écoulement de liquides dans des tuyaux et l'impact de particules de poussière sur l'équipement de traitement. L'utilisation de ce test pour déterminer si une poussière ou une poudre explosive a le potentiel d'exploser est une précaution de sécurité importante.

Comment planifier l'empilement des circuits imprimés multicouches ?

Comment planifier l'empilement des circuits imprimés multicouches ?

Lors de la conception d'un circuit imprimé multicouche, vous devez tenir compte des facteurs suivants. Les plans de référence pour les signaux de la couche 3 sont généralement situés sur les couches 2 et 5. Les signaux acheminés sur la couche 4 utilisent ces plans de référence. Si les plans de référence sont situés sur des couches éloignées des couches de signaux, il est nécessaire d'utiliser des tracés larges. Ce type de traçage n'est possible que lorsque l'impédance commune des couches est égale ou supérieure à 50O.

Utilisation d'un gestionnaire de pile de couches

Avant de créer votre empilage de circuits imprimés multicouches, vous devez d'abord déterminer le type de technologie que vous avez l'intention d'utiliser. Cela vous permettra de déterminer le nombre de couches dont vous aurez besoin et la disposition de chacune d'entre elles. Vous devez ensuite créer un schéma à l'aide d'un logiciel ou d'une conception assistée par ordinateur. Cela vous aidera à tester la disposition et à vous assurer qu'elle sera fonctionnelle. L'étape suivante consiste à déterminer l'emplacement de chaque composant, y compris les types de connexions.

Plus il y a de couches sur un circuit imprimé, mieux c'est. En effet, le nombre de couches augmente le flux d'énergie et réduit les interférences électromagnétiques. Le nombre de couches permet également de placer plus d'éléments électroniques sur une carte.

Utilisation de plusieurs plans de sol

La première étape de la conception d'un empilage de circuits imprimés consiste à déterminer le nombre de couches. Ensuite, il faut décider où placer la couche intérieure et comment distribuer les signaux entre les couches. En suivant le bon plan, vous pouvez minimiser les coûts de câblage et de production.

La couche de signal doit être adjacente aux plans de masse. Cela permet de réduire le rayonnement et l'impédance de masse. Les plans de puissance et de masse doivent également être couplés. Pour atteindre cet objectif, le meilleur mode d'empilage de cartes multicouches est un empilage à 8 couches. Toutefois, la configuration peut être adaptée en fonction des besoins de l'application.

Un facteur critique dans la conception d'un empilage de circuits imprimés multicouches est la disposition des couches d'alimentation et de signal. L'ordre des couches est très important, car il peut affecter le rayonnement des boucles sur la carte. Il est donc important d'éviter de disposer les couches dans un ordre arbitraire.

Arc et torsion

Lors de la planification d'un empilage de circuits imprimés multicouches, il est important de tenir compte de l'arc et de la torsion ainsi que des poids de cuivre symétriques. Il est également important de tenir compte de l'épaisseur du noyau et du pré-imprégné. Ces éléments de conception peuvent permettre d'éviter l'arc et la torsion, qui peuvent entraîner le déplacement du circuit imprimé pendant l'assemblage. En outre, l'utilisation d'empilages de couches symétriques est un excellent moyen d'éviter ce problème.

La mise en page d'un circuit imprimé multicouche est une entreprise complexe, et une approche prudente est nécessaire pour garantir la sécurité de la conception finale. Les circuits imprimés multicouches peuvent devenir extrêmement chauds et affecter les performances des circuits voisins. Il est donc important d'utiliser un matériau conçu pour une plage de température spécifique. En outre, les conceptions asymétriques avec des épaisseurs différentes sont susceptibles de se courber et de se tordre. La meilleure approche consiste à planifier l'empilage de vos circuits imprimés multicouches en fonction de la fonctionnalité de votre conception, du processus de fabrication et du déploiement.

Calcul de l'impédance différentielle

Lors de la planification d'empilages de circuits imprimés multicouches, il est nécessaire de calculer l'impédance différentielle des pistes sur chaque couche du circuit imprimé. Il s'agit d'une étape cruciale du processus, car un calcul erroné peut conduire à des résultats inexacts. La norme IPC-A-600G définit le facteur de gravure comme le rapport entre l'épaisseur (t) et la moitié de la différence entre W1 et W2. Après avoir déterminé l'impédance souhaitée pour les circuits imprimés, l'étape suivante consiste à calculer le facteur de gravure de chaque couche.

La première étape consiste à déterminer le plan de référence. Ce plan doit être connecté au plan de masse. La couche inférieure doit comporter un plan d'alimentation de référence et un plan de masse. La couche supérieure doit contenir une couche de routage primaire à grande vitesse.

Gérer une bonne pile de données

La conception de circuits imprimés multicouches est à la fois un art et une science. Il implique le placement et l'espacement des couches, ainsi que le routage des vias entre les couches. Il implique également la disposition des paires de plans d'alimentation/de masse. L'empilage doit pouvoir répondre aux exigences de conception du fabricant.

Un bon logiciel de conception de circuits imprimés multicouches doit posséder des fonctions qui vous aident à gérer un empilage multicouche. Il doit disposer d'outils permettant de définir la taille de la carte, de capturer les schémas, de placer les composants, d'acheminer les traces et de gérer les données relatives aux composants. Il doit également prendre en charge une grande variété de types de matériaux et inclure des options de via personnalisables.

Un bon empilage de circuits imprimés multicouches doit également inclure un plan de masse équilibré après chaque couche de signal. La gestion d'un bon empilage de circuits imprimés multicouches peut vous aider à obtenir une excellente intégrité des signaux et d'excellentes performances en matière de CEM. Cependant, il est important de se rappeler que chaque couche supplémentaire augmente les coûts de fabrication et les exigences de conception. Toutefois, si vous travaillez avec un fabricant de circuits imprimés expérimenté, ce compromis peut en valoir la peine.