Progettazione PCB - Ampia applicazione della regola d'oro della progettazione della scheda PCB

Progettazione della scheda PCB

Questo articolo introduce le dieci regole di progettazione più efficaci che gli ingegneri di progettazione elettronica dovrebbero tenere a mente e praticare quando utilizzano software di progettazione per la progettazione del layout del circuito stampato e la produzione commerciale. Gli ingegneri non hanno bisogno di implementare queste regole in base al tempo o all'importanza relativa, basta seguirle per cambiare notevolmente il design del prodotto.

Regola 1: Scegliere il set di griglia corretto e utilizzare sempre la spaziatura della griglia corrispondente alla maggior parte dei componenti. Anche se la multigriglia sembra essere efficace, se gli ingegneri possono pensare di più nelle prime fasi della progettazione del layout del circuito stampato, possono evitare difficoltà di passo e massimizzare l'uso dei circuiti stampati. Poiché molti dispositivi hanno più dimensioni di imballaggio, gli ingegneri dovrebbero utilizzare il prodotto che è più favorevole al proprio design. Inoltre, i poligoni sono molto importanti per la placcatura in rame sui circuiti stampati. Quando i circuiti stampati multi-griglia sono rame-placcati sui poligoni, di solito si verificano deviazioni di riempimento poligonale. Anche se non si basa su un singolo standard di rete, può fornire una vita più lunga della vita richiesta del circuito stampato.

Regola 2: mantenere il percorso più breve e diretto. Sembra semplice e comune, ma va tenuto presente in ogni fase, anche se significa cambiare il layout della scheda per ottimizzare la lunghezza del cablaggio. Ciò vale soprattutto per i circuiti digitali analogici e ad alta velocità, dove le prestazioni del sistema sono sempre parzialmente limitate da impedenza e effetti parassitari.

Regola 3: Utilizzare il livello di potenza il più possibile per gestire la distribuzione di energia e terra. Per la maggior parte dei software di progettazione di schede PCB, il rivestimento in rame sullo strato di alimentazione è una scelta più veloce e più semplice. Collegando un gran numero di fili insieme, è possibile garantire la corrente con la più alta efficienza e la più bassa impedenza o caduta di tensione e, allo stesso tempo, è possibile fornire sufficienti cicli di terra. Se possibile, è anche possibile eseguire più linee elettriche nella stessa area del circuito stampato per confermare se lo strato di terra copre la maggior parte degli strati del circuito stampato, il che facilita l'interazione tra le linee in esecuzione su strati adiacenti.

Regola 4: Utilizzare i punti di prova richiesti per raggruppare i componenti correlati. Ad esempio, i componenti discreti richiesti dagli amplificatori operativi Opamp sono posizionati vicino al dispositivo in modo che condensatori e resistenze bypass possano essere abbinati con lo stesso terreno, il che aiuta a ottimizzare quanto menzionato nella Regola 2. La lunghezza del cablaggio rende il test e il rilevamento dei guasti più facili allo stesso tempo.

Regola 5: Ripetere il circuito stampato richiesto su un altro circuito stampato più grande. Eseguire il layout del circuito stampato più volte. Scegliere la dimensione più adatta per l'apparecchiatura utilizzata dal produttore può contribuire a ridurre i costi di prototipazione e produzione. In primo luogo, disporre il circuito stampato sul pannello, contattare il produttore del circuito stampato per ottenere le specifiche di dimensione preferite per ogni pannello, quindi modificare le specifiche di progettazione e provare a ripetere il progetto più volte all'interno di queste dimensioni del pannello.

Regola 6: Integrare i valori dei componenti Come progettista, sceglierai componenti discreti che hanno valori dei componenti alti o bassi ma le stesse prestazioni. Integrando all'interno di una gamma di valori standard più piccola, la fattura dei materiali può essere semplificata e i costi possono essere ridotti. Se hai una serie di prodotti PCB basati sul valore del tuo dispositivo preferito, sarà più vantaggioso prendere le giuste decisioni di gestione dell'inventario nel lungo periodo.

Regola 7: Eseguire il maggior numero possibile di controlli delle regole di progettazione. Anche se ci vuole solo un breve tempo per eseguire la funzione di controllo digitale del copyright sul software del circuito stampato, in un ambiente di progettazione più complesso, purché il controllo sia sempre eseguito durante il processo di progettazione, va bene. Risparmia molto tempo, questa è una buona abitudine che vale la pena mantenere. Ogni decisione di instradamento è molto importante e puoi ottenere i consigli di instradamento più importanti eseguendo DRC in qualsiasi momento.

Regola 8: uso flessibile della stampa serigrafica La stampa serigrafica può essere utilizzata per contrassegnare varie informazioni utili per l'uso futuro da parte dei produttori di circuiti stampati, ingegneri di servizio o test, installatori o debugger di apparecchiature. Non solo contrassegnare chiaramente le etichette delle funzioni e dei punti di prova, ma anche contrassegnare il più possibile la direzione dei componenti e connettori, Anche se questi commenti sono stampati sulla superficie inferiore dei componenti utilizzati sul circuito stampato (dopo il montaggio del circuito stampato) sulle superfici superiori e inferiori del circuito stampato Applicazione della tecnologia serigrafica può ridurre il lavoro ripetitivo e semplificare il processo produttivo.

Regola 9: Sono necessari condensatori di disaccoppiamento. Non cercare di ottimizzare il design evitando il disaccoppiamento della linea elettrica e secondo i limiti riportati nella scheda tecnica dei componenti. I condensatori sono economici e durevoli. È possibile trascorrere il più tempo possibile assemblando il condensatore. Allo stesso tempo, seguire la Regola 6 e utilizzare l'intervallo di valori standard per mantenere l'inventario ordinato.

Regola 10: Generare i parametri di produzione del circuito stampato e verificare prima di presentare per la produzione. Anche se la maggior parte dei produttori di circuiti stampati sono disposti a scaricare direttamente e verificare per voi, è meglio produrre il file Gerber prima, e quindi controllare con un visualizzatore gratuito per evitare malintesi. Attraverso la verifica personale, troverete anche alcuni errori negligenti, evitando così le perdite causate dal completamento della produzione secondo parametri sbagliati.

Poiché i progetti di circuiti sono sempre più condivisi, i team interni si affidano sempre di più ai progetti di riferimento. Regole di base simili a quanto sopra saranno ancora una caratteristica del design della scheda PCB, che è considerato molto importante per la progettazione della scheda PCB. Chiarendo queste regole di base, gli sviluppatori di fabbrica PCB possono aumentare il valore dei loro prodotti in modo molto flessibile e ottenere il massimo beneficio dai circuiti stampati che producono. Anche i progettisti principianti di circuiti stampati possono accelerare il processo di apprendimento e aumentare la fiducia in se stessi ricordando queste regole di base.