4 regole d'oro per la progettazione di PCB

Quando si progetta un PCB, ci sono diverse regole d'oro da seguire. Queste includono il controllo delle regole di progettazione (DRC) il più spesso possibile, il raggruppamento dei componenti, la separazione delle tracce e il modello di rilievo termico. Tutte queste regole renderanno il processo di progettazione più fluido e ridurranno i costi. Inoltre, queste regole vi aiuteranno a risparmiare tempo e denaro rendendo più semplici le decisioni sulle scorte.

Controllo delle regole di progettazione (DRC) tutte le volte che è possibile sopportarlo

Il controllo delle regole di progettazione (DRC) è un processo importante che aiuta gli ingegneri a evitare costosi errori di progettazione. Li aiuta a identificare i difetti prima che vengano implementati nei loro progetti di PCB. Il controllo delle regole di progettazione è un modo efficace per verificare che un progetto sia conforme alle specifiche e che non causi problemi all'assemblaggio finale.

I progettisti di PCB possono eseguire un DRC sui loro progetti di schemi e layout per identificare e correggere gli errori. Questi strumenti generano un rapporto completo che illustra le eventuali violazioni. Questi rapporti includono dettagli come le regole violate e i componenti specifici coinvolti per designatore di riferimento. Questi strumenti possono essere utilizzati anche manualmente. Tuttavia, è bene tenere presente che non sostituiscono un DRC.

Sebbene il DRC sulla progettazione di una PCB richieda un po' di tempo, può farvi risparmiare molti grattacapi in seguito. Anche se il vostro progetto di PCB è semplice, controllarlo frequentemente vi farà risparmiare ore di lavoro noioso. È una buona abitudine da prendere, soprattutto se si lavora su un PCB complesso.

Raggruppamento di componenti

Il raggruppamento dei componenti è una parte importante della progettazione di una PCB. I componenti con funzioni simili devono essere collocati insieme. Ad esempio, i circuiti integrati di gestione dell'alimentazione dovrebbero essere raggruppati con gli LDO e altri dispositivi simili. Inoltre, i circuiti integrati di gestione dell'alimentazione e altri dispositivi con correnti elevate devono essere separati dalle parti analogiche e digitali. Inoltre, i componenti con alte frequenze di commutazione ed elevato rumore elettromagnetico devono essere separati dagli altri. Raggruppando i componenti in base alla funzione, si avrà un migliore controllo del percorso di ritorno e si potrà evitare il surriscaldamento di alcuni componenti.

Il raggruppamento dei componenti in un progetto di PCB è essenziale per evitare la diafonia e le interferenze tra segnali digitali e analogici. La diafonia è un problema che può compromettere l'integrità del segnale. Per evitare questo problema, la soluzione più semplice è raggruppare i componenti non omogenei in aree distinte. In questo modo, le masse analogiche e digitali non si confonderanno a vicenda.

Il posizionamento dei componenti è importante perché influisce sul processo complessivo e sul design del prodotto. Un posizionamento errato può comportare una scarsa funzionalità, producibilità e manutenzione. Alcuni segnali possono anche essere danneggiati se sono posizionati in modo errato. Il corretto posizionamento dei componenti può migliorare il processo di progettazione e far risparmiare molto tempo.

Separazione delle tracce

Il processo di progettazione dei circuiti stampati prevede la separazione delle tracce. La larghezza e il numero esatto delle tracce dipendono dalla natura del segnale trasmesso. Le tracce sottili sono solitamente utilizzate per i segnali TTL a bassa corrente che non necessitano di protezione dal rumore o di un'elevata capacità di trasporto della corrente. Sono il tipo più comune di tracce su un circuito stampato. Tuttavia, alcuni progetti di circuiti stampati richiedono tracce più spesse per trasportare segnali ad alta potenza e altre funzioni legate all'alimentazione.

La geometria delle tracce è di grande importanza per il corretto funzionamento del circuito. Poiché le tracce sono utilizzate per trasportare i segnali elettrici, devono avere la giusta larghezza per evitare il surriscaldamento e ridurre al minimo l'area del PCB. Esistono molti strumenti di calcolo online che vi aiuteranno a calcolare la larghezza corretta di una traccia.

Quando si progetta un circuito stampato, è fondamentale separare i segnali analogici da quelli digitali. Questi segnali possono interferire l'uno con l'altro ed è importante tenerli separati per evitare la diafonia.

Schema di rilievo termico

Un modello di scarico termico aiuta le schede di circuiti a dissipare il calore su un'ampia area. Questo è utile quando si saldano dispositivi a foro passante. È importante che il circuito stampato sia progettato in modo da ridurre al minimo il rischio di accumulo di calore durante il processo di saldatura.

Gli schemi di scarico termico devono essere utilizzati in tutti i punti in cui la piastra di un componente incontra una via o un piano di massa. Inoltre, forniscono un supporto aggiuntivo al componente e contribuiscono a ridurre le sollecitazioni termiche. I rilievi termici devono essere controllati regolarmente durante la fase di progettazione. Se individuati per tempo, i problemi possono essere ridotti al minimo o evitati del tutto.

È inoltre importante notare che le dimensioni degli scarichi termici devono corrispondere alla larghezza della traccia di alimentazione. Uno scarico termico troppo piccolo può provocare un calore eccessivo e una connessione bruciata. Un design migliore per i rilievi termici è quello che presenta una quantità sufficiente di metallo e un numero ridotto di raggi.