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.