Sebbene l’attuale livello di integrazione dei semiconduttori stia diventando sempre più elevato, molte applicazioni dispongano in qualsiasi momento di system-on-chip e molte potenti schede di sviluppo pronte all’uso siano sempre più facilmente reperibili, in molti casi d’uso nei prodotti elettronici è ancora necessario utilizzare un PCB personalizzato. In uno sviluppo una tantum, anche un normale PCB può svolgere un ruolo molto importante. Il PCB è la piattaforma fisica per la progettazione ed è la parte più flessibile per la progettazione del sistema elettronico a partire dai componenti originali.
Questo articolo presenterà dieci regole d’oro che gli ingegneri di progettazione elettronica dovrebbero tenere a mente e mettere in pratica quando utilizzano il software di progettazione per il layout PCB e la produzione commerciale. La maggior parte di queste regole non è cambiata da quando è nata la progettazione commerciale di PCB 25 anni fa, e sono ampiamente applicabili a vari progetti di progettazione PCB. Esse svolgono un grande ruolo guida per i giovani ingegneri di progettazione elettronica e per i produttori maturi di circuiti stampati.
Regola 1: Scegli il set di griglie corretto e utilizza sempre la spaziatura della griglia che corrisponde al maggior numero di componenti.
Sebbene il multigrid sembri essere efficace, se gli ingegneri potessero riflettere di più nella fase iniziale diProgettazione del layout PCB, possono evitare i problemi riscontrati nell'impostazione dell'intervallo e massimizzare l'applicazione della scheda a circuito stampato. Poiché molti dispositivi utilizzano più dimensioni di package, gli ingegneri dovrebbero usare il prodotto che è più favorevole al proprio progetto. Inoltre, il poligono è molto importante per il rame della scheda a circuito. Le schede a circuito multi-griglia generalmente producono una deviazione di riempimento poligonale quando viene applicato il rame poligonale. Sebbene non sia così standard come basato su una singola griglia, può fornire una durata della scheda a circuito stampato superiore a quella richiesta.
Regola 2: Mantieni il percorso il più breve e diretto possibile.
Questo sembra semplice e comune, ma dovrebbe essere tenuto a mente in ogni fase, anche se ciò significa modificare il layout del circuito stampato per ottimizzare la lunghezza del cablaggio.
Regola 3: Utilizzare il più possibile lo strato di alimentazione per gestire la distribuzione delle linee di alimentazione e delle linee di massa.
Lo strato di rame di alimentazione è una scelta più rapida e semplice per la maggior parte dei software di progettazione PCB. Collegando in comune un gran numero di piste, è possibile garantire che venga fornita la corrente con la massima efficienza e la minima impedenza o caduta di tensione, assicurando al contempo percorsi di ritorno di massa sufficienti.
Regola 4: Raggruppa i componenti correlati insieme ai punti di test richiesti.
Regola 5: Copia più volte il circuito stampato richiesto su un altro circuito stampato più grande per l’imposizione PCB.
La scelta delle dimensioni più adatte alle apparecchiature utilizzate dal produttore contribuirà a ridurre i costi di prototipazione e produzione. Per prima cosa esegui il layout del circuito stampato sul pannello, contatta il produttore di circuiti stampati per ottenere le loro specifiche di dimensioni preferite per ciascun pannello, quindi modifica le specifiche del tuo progetto e cerca di ripetere il tuo design più volte all’interno di queste dimensioni del pannello.
Regola 6: Integra i valori dei componenti.
Come progettista, sceglierai componenti discreti con valori dei componenti più alti o più bassi ma con le stesse prestazioni. Integrando all’interno di un intervallo di valori standard più ristretto, la distinta base può essere semplificata e i costi possono essere ridotti. Se disponi di una serie di prodotti PCB basati sul valore del componente preferito, ciò sarà più favorevole per prendere decisioni corrette di gestione dell’inventario da una prospettiva di lungo periodo.
Regola 7: Esegui i controlli delle regole di progettazione (DRC) il più spesso possibile.
Sebbene l’esecuzione della funzione DRC nel software PCB richieda solo poco tempo, in un ambiente di progettazione più complesso, purché si eseguano sempre i controlli durante il processo di progettazione, è possibile risparmiare molto tempo. Questa è una buona abitudine che vale la pena mantenere.
Regola 8: Usa la serigrafia in modo flessibile.
La serigrafia può essere utilizzata per contrassegnare varie informazioni utili per un uso futuro da parte dei produttori di circuiti stampati, degli ingegneri di assistenza o di collaudo, degli installatori o dei tecnici di debug delle apparecchiature. Non solo consente di indicare chiaramente le funzioni e i punti di test, ma anche di segnare il più possibile l’orientamento dei componenti e dei connettori, anche se questi commenti sono stampati sulla superficie inferiore dei componenti utilizzati sul circuito stampato (dopo l’assemblaggio del circuito stampato). La piena applicazione della tecnologia di serigrafia sulle superfici superiore e inferiore del circuito stampato può ridurre il lavoro ripetitivo e semplificare il processo di produzione.
Regola 9: È necessario selezionare i condensatori di disaccoppiamento.
Non cercare di ottimizzare il tuo progetto evitando il disaccoppiamento delle linee di alimentazione e basandoti sui valori limite nel datasheet dei componenti. I condensatori sono economici e durevoli. Puoi dedicare tutto il tempo necessario ad assemblare i condensatori. Allo stesso tempo, segui la Regola 6 e utilizza la gamma di valori standard per mantenere il tuo inventario in ordine.
Regola 10: Genera i parametri di produzione del PCB e verificali prima di inviarli in produzione.
Sebbene la maggior parte dei produttori di circuiti stampati sia lieta di scaricarlo direttamente e verificarlo per te, è meglio che tu esporti personalmente il file Gerber e controlli con un visualizzatore gratuito se corrisponde a quanto previsto, così da evitare fraintendimenti. Attraverso una verifica personale, potresti persino individuare alcuni errori dovuti a negligenza ed evitare quindi le perdite causate dal completamento della produzione in base a parametri errati.
