4 Regras de Ouro para desenho PCB

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4 Regras de Ouro para desenho PCB

Ao projetar uma PCB, há várias regras de ouro que devem ser seguidas. Estas incluem a verificação das regras de conceção (DRC) com a maior frequência possível, o agrupamento de componentes, a separação de traços e o padrão de alívio térmico. Tudo isto fará com que o processo de conceção decorra mais facilmente e reduzirá os custos. Além disso, estas regras ajudá-lo-ão a poupar tempo e dinheiro, facilitando as decisões de stock.

Verificação das regras de conceção (DRC) sempre que possível

A verificação das regras de conceção (DRC) é um processo importante que ajuda os engenheiros a evitar erros de conceção dispendiosos. Ajuda-os a identificar falhas antes de estas serem implementadas nos seus projectos de PCB. A verificação das regras de conceção é uma forma eficaz de verificar se um projeto cumpre as suas especificações e se não causará quaisquer problemas na montagem final.

Os projectistas de PCB podem executar um DRC nos seus esquemas e desenhos de disposição para identificar e corrigir erros. Estas ferramentas geram um relatório exaustivo que detalha quaisquer violações. Estes relatórios incluem pormenores como as regras violadas e os componentes específicos envolvidos por designador de referência. Estas ferramentas também podem ser utilizadas manualmente. No entanto, é preciso ter em mente que elas não substituem um DRC.

Embora o DRC no projeto de PCB demore algum tempo, pode poupar-lhe muita dor de cabeça mais tarde. Mesmo que o desenho da sua placa de circuito impresso seja simples, verificá-lo frequentemente poupar-lhe-á horas de trabalho tedioso. É um bom hábito a adquirir, especialmente se estiver a trabalhar numa PCB complexa.

Agrupamento de componentes

O agrupamento de componentes é uma parte importante do projeto de PCB. Os componentes com funções semelhantes devem ser colocados juntos. Por exemplo, os ICs de gestão de energia devem ser agrupados com LDOs e outros dispositivos semelhantes. Além disso, os CIs de gestão de energia e outros dispositivos com correntes elevadas devem ser separados das partes analógicas e digitais. Além disso, os componentes com elevadas frequências de comutação e elevado ruído eletromagnético devem ser separados das outras peças. Ao agrupar os componentes por função, terá um melhor controlo sobre o caminho de retorno e poderá também evitar o sobreaquecimento de determinados componentes.

O agrupamento de componentes num desenho de PCB é essencial para evitar a diafonia e a interferência entre sinais digitais e analógicos. A diafonia é um problema que pode comprometer a integridade do sinal. Para evitar este problema, o agrupamento de componentes não homogéneos em áreas distintas é a solução mais simples. Desta forma, as massas analógicas e digitais não se confundem.

A colocação dos componentes é importante porque afecta o processo global e a conceção global do produto. Uma colocação incorrecta pode resultar numa fraca funcionalidade, capacidade de fabrico e manutenção. Alguns sinais podem também ser corrompidos se forem colocados incorretamente. A colocação correcta dos componentes pode melhorar o processo de conceção e poupar muito tempo.

Separação de traços

O processo de conceção de PCB envolve a separação de traços. A largura exacta e o número de traços dependem da natureza do sinal que está a ser transmitido. Os traços finos são normalmente utilizados para sinais TTL de baixa corrente que não necessitam de proteção contra o ruído ou de elevada capacidade de transporte de corrente. São o tipo mais comum de traços numa placa de circuitos. No entanto, alguns projectos de PCB necessitam de traços mais grossos para transportar sinais de alta potência e outras funções relacionadas com a potência.

A geometria do traço é de grande importância para o funcionamento correto do circuito. Uma vez que os traços são utilizados para transportar sinais eléctricos, devem ter a largura correcta para evitar o sobreaquecimento e minimizar a área da placa de circuito impresso. Existem muitas ferramentas de cálculo online que o ajudarão a calcular a largura correcta de um traço.

Ao projetar uma placa de circuito impresso, é vital separar os sinais analógicos dos sinais digitais. Estes sinais podem interferir uns com os outros, pelo que é importante mantê-los separados para evitar interferências.

Padrão de alívio térmico

Um padrão de alívio térmico ajuda as placas de circuito a dissipar o calor numa grande área. Isto é útil quando se soldam dispositivos com orifícios passantes. É importante que a placa de circuito seja concebida para minimizar o risco de acumulação de calor durante o processo de soldadura.

Os padrões de alívio térmico devem ser utilizados em qualquer local onde uma placa de componente encontre uma via ou um plano de terra. Também fornecem suporte adicional para o componente e ajudam a reduzir o stress térmico. Os relevos térmicos devem ser verificados regularmente durante a fase de projeto. Se forem detectados precocemente, os problemas podem ser minimizados ou totalmente evitados.

Também é importante notar que o tamanho dos relevos térmicos deve corresponder à largura do traço de potência. Um alívio térmico demasiado pequeno pode resultar em calor excessivo e numa ligação queimada. Um melhor design de alívio térmico é aquele que possui metal suficiente e menos raios.

5 Dicas para a criação de placas de circuitos impressos personalizados

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5 Dicas para a criação de placas de circuitos impressos personalizados

Se pretende criar uma placa de circuito impresso personalizada, há quatro dicas importantes que deve seguir. Estas incluem a escolha do software de concepção de placas de circuito impresso e dos componentes correctos no início do processo de concepção. A escolha dos materiais correctos é outro passo importante a dar. Finalmente, certifique-se de que os seus componentes estão física e electricamente próximos uns dos outros no esquema.

Escolher o software correcto de desenho de placas de circuitos

Existem várias soluções de software diferentes por onde escolher. Escolher o software certo para o seu projecto pode facilitar a concepção das suas placas de circuito impresso. Algumas opções oferecem recursos mais avançados do que outras. Por exemplo, o OrCAD PCB Designer inclui bibliotecas para integridade de sinal, captura esquemática, auto-routing e gestão de restrições. Também suporta uma grande variedade de soluções electrónicas, a língua inglesa e sistemas operativos Windows.

O software de concepção de placas de circuitos é uma parte vital da concepção de qualquer produto electrónico. Ajuda os engenheiros a visualizar e analisar os circuitos electrónicos. Também os ajuda a partilhar os seus projectos com os engenheiros mecânicos. Um bom software de desenho de PCB tem uma extensa biblioteca de componentes à escolha. Com uma biblioteca de componentes pré-definidos, não é necessário reinventar a roda sempre que se cria uma nova peça.

Embora existam muitas ferramentas EDA no mercado, as melhores não são gratuitas. São ferramentas premium com características robustas. Pode ser difícil escolher a ferramenta certa para as suas necessidades. O aspecto mais importante a ter em conta é o apoio da comunidade ao software que escolher. Escolher o software certo para as suas placas de circuito impresso personalizadas pode facilitar a produção do seu projecto.

Selecção de componentes numa fase inicial do processo de concepção

Ao criar placas de circuito impresso personalizadas, é crucial escolher os componentes numa fase inicial do processo de concepção. A selecção atempada dos componentes ajudará a evitar problemas com a disposição e o fabrico da placa de circuito impresso. O processo de concepção inclui várias etapas para garantir que a sua placa é adequada às suas necessidades. O primeiro passo é definir o âmbito da sua placa de circuito impresso. Este é o processo em que se especificam todos os componentes e as suas localizações na placa.

O tamanho da sua placa de circuitos personalizada determinará os componentes mais adequados. A escolha do tamanho correcto dependerá da funcionalidade final do seu circuito. Por exemplo, pode querer escolher uma placa de circuito que tenha um determinado tamanho para caber em todo o dispositivo. Além disso, os circuitos maiores podem não caber numa única camada de cobre, pelo que poderá ser necessário escolher duas camadas de cobre. Nesse caso, os traços terão de ser encaminhados em ambos os lados da placa de circuito impresso.

A selecção precoce dos componentes é fundamental para o desempenho e a longevidade da sua placa de circuito impresso. A colocação dos componentes pode afectar a distribuição do calor, o peso e o desempenho. Embora deva aderir às melhores práticas da indústria ao conceber PCB personalizadas, é uma boa ideia injectar também algum do seu estilo pessoal no processo de concepção. Ao integrar as suas ideias pessoais, estilo e criatividade no processo de concepção, poderá fazer com que as suas PCB personalizadas se destaquem da concorrência.

Realização de uma verificação da regra de concepção

A realização de uma verificação das regras de concepção (DRC) é um processo importante para os engenheiros que criam placas de circuito impresso personalizadas. Permite-lhes identificar potenciais erros e corrigi-los antes do início do fabrico. As verificações das regras de concepção devem ser efectuadas frequentemente para garantir que a concepção da placa cumpre todos os parâmetros de fabrico. Por exemplo, as regras de DDR verificarão se a placa de circuito impresso contém quaisquer traços com impedâncias diferenciais, que devem ser simétricas.

Ao efectuar uma verificação das regras de concepção, os engenheiros podem determinar se a placa cumpre os requisitos do cliente. Uma verificação das regras de concepção pode também ajudar a melhorar a capacidade de fabrico de uma placa personalizada. Na concepção moderna de PCB, é necessário gerir milhares de componentes e ligações. Algumas placas podem ter várias camadas, pelo que uma verificação das regras de concepção é essencial para garantir um rendimento de fabrico aceitável.

Um DRC executa o design e o layout em conjunto, permitindo uma colaboração estreita entre os dois. Ao fazê-lo, os designers podem garantir que a PCB cumpre as regras de design necessárias e evitar quaisquer violações inesperadas de SI, EMI ou segurança. Podem também modificar os testes para se adaptarem aos requisitos do projecto e minimizarem as dispendiosas falhas da placa. Estas melhorias podem aumentar o tempo de colocação do produto no mercado e maximizar a rentabilidade.

Selecção de materiais

Quando se trata de escolher materiais para as suas placas de circuito impresso personalizadas, é necessário ter em consideração vários factores, incluindo o ambiente e a aplicação em que a sua placa de circuito impresso será utilizada. Deve também ter em conta as normas específicas do sector e os requisitos regulamentares. Por exemplo, poderá ter de cumprir requisitos rigorosos em matéria de segurança contra incêndios e calor. A escolha de materiais com as propriedades certas ajudá-lo-á a obter o desempenho desejado a um preço acessível.

O material utilizado para as placas de circuito impresso é crucial para o desempenho global do seu produto acabado. Diferentes materiais de PCB têm diferentes propriedades eléctricas, o que determinará a sua adequação à sua aplicação específica. Por exemplo, se estiver a conceber uma placa de circuito impresso para transmissão de alta frequência, é necessário escolher um material com baixos valores de expansão térmica (CTE).

O primeiro passo para escolher um material para a sua placa de circuito impresso personalizada é compreender como é feita a placa de circuito impresso. Uma placa de circuito impresso é constituída por dois componentes, um substrato e um laminado. O substrato fornece a estrutura e a base da placa de circuitos, que inclui a folha de cobre e outros materiais de superfície. Algumas placas também incluem um material de núcleo.

O que fazem as placas de circuito impresso?

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O que fazem as placas de circuito impresso?

Existem muitos componentes e peças que constituem uma placa de circuito impresso. Este artigo abordará os componentes e as funções das placas de circuito impresso. Também abordará a disposição de uma placa de circuitos. Quando tiver um conhecimento básico destes componentes e peças, poderá compreender melhor o funcionamento das placas de circuitos. Se tiver alguma dúvida, não hesite em contactar-nos! A nossa simpática equipa tem todo o gosto em responder às suas perguntas! Esperamos que este artigo seja útil para si!

Placas de circuitos impressos

As placas de circuito impresso são a espinha dorsal da maioria dos dispositivos electrónicos, desde telemóveis a computadores. Estas placas de circuito são constituídas por camadas metálicas com vias condutoras entre elas. São normalmente feitas de camadas gravadas separadamente e laminadas em conjunto para criar um padrão. As placas de circuito impresso também contêm traços, que são os caminhos por onde os sinais viajam através da placa e transportam informações entre diferentes componentes.

Estas camadas são criadas utilizando um equipamento especial denominado plotter. Esta máquina cria películas fotográficas da placa de circuito impresso e consegue obter detalhes precisos e uma impressão de alta qualidade. O plotter imprime tinta que se assemelha às diferentes camadas da placa de circuito impresso. O substrato é geralmente feito de fibra de vidro ou resina epóxi. De seguida, o cobre é colado a um ou ambos os lados do painel. Uma vez concluído este processo, a película fotossensível é adicionada ao painel.

Funções

Uma placa de circuitos é constituída por diferentes componentes que trabalham em conjunto para completar uma função específica. Os principais componentes são condensadores, resistências e transístores. Estes componentes permitem que a corrente eléctrica passe de uma tensão mais elevada para uma tensão mais baixa, assegurando que um aparelho recebe a quantidade adequada de energia.

Componentes

Um dos componentes mais importantes numa placa de circuitos é um transformador. Transforma a energia eléctrica, permitindo o funcionamento do circuito, através da alteração da tensão. Estes dispositivos podem ter muitas configurações diferentes e os projectistas de circuitos especializados têm frequentemente em conta o processo de transformação da tensão quando concebem um circuito. Um transformador é normalmente constituído por um núcleo metálico rodeado por uma série de bobinas. Uma dessas bobinas é conhecida como bobina secundária, enquanto a outra é a bobina primária.

Outros componentes da placa de circuito impresso incluem interruptores e relés. Estes dispositivos são utilizados para regular e ligar e desligar a energia. Um tipo de interrutor semicondutor é o Retificador Controlado de Silício (SCR), que pode controlar grandes quantidades de energia utilizando uma pequena entrada. Os dispositivos passivos, como condensadores e resistências, também se encontram numa placa de circuito impresso.

Disposição

A disposição das placas de circuitos é uma parte importante da conceção de PCB. Trata-se de um processo complexo que envolve a determinação da colocação de vários componentes e orifícios na placa. Existem muitos tipos diferentes de placas de circuito, incluindo as industriais e os circuitos electrónicos de consumo. Embora estes tipos de placas de circuito sejam, na sua maioria, semelhantes, o projetista da disposição das placas de circuito impresso deve ter em conta os requisitos específicos de cada tecnologia e o ambiente em que as placas serão utilizadas.

Compatibilidade electromagnética

A compatibilidade electromagnética (CEM) é um conceito importante na conceção de circuitos electrónicos. Trata do problema do ruído eletromagnético, que pode interferir com os sinais de um circuito. É essencial ter em conta a CEM na fase inicial de conceção, uma vez que pode ter um impacto substancial no produto acabado. A conceção correcta da placa de circuito impresso pode evitar problemas de CEM e garantir a funcionalidade de um sistema.

As placas de circuitos devem cumprir as normas e directrizes de CEM para evitar que as interferências electromagnéticas afectem a sua funcionalidade. Os problemas de CEM mais comuns resultam de circuitos incorretamente concebidos. Estes podem resultar na interferência de sinais incompatíveis entre si e provocar a falha da placa de circuitos. Isto pode ser evitado seguindo os princípios de conceção da CEM, que devem ser delineados na conceção do circuito.

Durabilidade

A durabilidade das placas de circuito impresso é uma consideração importante na conceção eletrónica, especialmente quando as placas de circuito impresso vão ser expostas a ambientes agressivos. As PCB industriais, por exemplo, podem ter de ser robustas e duradouras. Podem também ter de suportar temperaturas elevadas. As PCB industriais podem também exigir processos de montagem especiais, como a tecnologia de orifícios passantes. As PCB industriais são frequentemente utilizadas para alimentar equipamentos como berbequins e prensas eléctricas. Outras utilizações incluem inversores de corrente contínua para corrente alternada e equipamento de co-geração de energia solar.

A durabilidade das placas de circuito impresso pode ser melhorada através da incorporação de componentes e dispositivos passivos. A durabilidade dos impulsos é um dos parâmetros mais importantes a considerar na escolha de dispositivos passivos e activos. Ajuda a determinar a dissipação máxima de energia e a alteração da resistência que ocorre após um pico de impulsos. Isto também pode ajudar a determinar a utilidade dos circuitos de impulsos. Para melhorar a durabilidade das placas de circuitos, podem ser fabricadas resistências de película fina na superfície ou incorporadas na placa de circuito impresso. Um exemplo é uma liga de níquel-fósforo num laminado FR-4. Tem uma resistência de folha de 25 O/sq.

Segurança

As placas de circuitos são um componente importante de qualquer dispositivo eletrónico. Um mau funcionamento da placa de circuitos pode fazer com que um dispositivo não funcione corretamente ou até falhe completamente. Devido às crescentes exigências do mercado de consumo, os engenheiros estão a trabalhar para conceber placas de circuito mais pequenas, mais eficientes e flexíveis. Além disso, têm de cumprir prazos rigorosos de colocação no mercado. Este facto pode levar a erros de conceção, que podem prejudicar a reputação do produto.

É vital que o local de trabalho seja seguro e que os trabalhadores recebam formação adequada. A exposição aos PCB pode ter consequências graves para a saúde, incluindo irritação ocular e cutânea e irritação respiratória. Os trabalhadores devem usar vestuário de proteção, incluindo respiradores e luvas. Devem também armazenar e eliminar corretamente os produtos químicos perigosos de acordo com as orientações da EPA.