Directrius de disseny i disseny de PCB
El disseny i disseny del PCB és una habilitat important i complexa que requereix coneixements, experiència i paciència. El disseny eficient no només pot estalviar diners, sinó que també pot millorar la funcionalitat del producte. Per ajudar al procés, hi ha moltes eines de disseny de PCB com Advanced Design Suite, OrCAD, ARES, etc. En aquest article es detallen algunes pautes que s'han elaborat per informar els dissenyadors de PCB sobre els errors més comuns i ajudar-los a través de la fase de disseny i disseny.
La primera tasca en el disseny de PCB és fer un disseny en brut del PCB tot assignant l'espai disponible al PCB a diferents blocs de circuit. Això ajuda en dues decisions crítiques inicials
S'identifiquen àrees separades per a diferents components, ports de comunicació o antenes.
La majoria de les pistes crítiques del circuit s'identifiquen i la resta del disseny es centralitza el que condueix a un disseny més convenient.
En general, volem adaptar-se a tots els components en el menor espai possible, que es converteix en crític en el cas que es requereixi PCB miniaturitzat. El PCB es munta principalment en un dispositiu després de la seva fabricació usant algun espai de la placa; per tant, els components crítics es col·loquen de manera que no es danyen en aquesta etapa. Les capes de PCB es decideixen sobre la base de la complexitat del disseny. L'addició de més capes afegeix més cost, però al mateix temps, es poden muntar circuits complicats en menys espai.
Les pistes o rastres, que són essencialment línies de dipòsits de coure, estan dissenyades seguint pautes estrictes. L'estricta rigor de les pautes de disseny per al gruix del coure, l'ample de traça i els forats difereixen per a diferents tipus de PCB.
L'ample de traça pot canviar el patró de radiació en el cas d'un disseny de RF on canviar un ample de la pista pot canviar dramàticament la impedància, però, per a tot tipus de PCB, l'ample de la traça decideix la resistència, per tant, s'ha de mantenir perquè les propietats elèctriques de el circuit no es veu afectat.
El gruix del coure es manté més gran per a les capes exteriors i el menor en cas de capes interiors en un disseny de múltiples capes. L'aclariment del rastreig és un altre factor important, els rastres o les pistes s'han de mantenir a una distància segura on no interfereixen elèctricament.
Gairebé totes les PCB tenen forats perforats. Atès que els forats de perforació requereixen un major esforç i hi ha una major probabilitat de la falla de fabricació de PCB durant el procés de perforació, és recomanable reduir el nombre de forats.
El disseny de PCB de múltiples capes ajuda a estalviar espai en cas d'un circuit complicat on hem d'estalviar espai. Les diferents capes es connecten utilitzant forats recorreguts. En PCB de diverses capes, es recomana tenir dues capes separades per terra i potència. Això no només ajuda a dissipar la calor sinó que també redueix les possibilitats de pistes en miniatura per formar antenes. La relació cost-benefici d'un disseny multicapa es realitza sovint abans de fabricar una PCB de diverses capes.
Totes les pistes d'una PCB tenen una certa resistència i, per tant, hem d'estimar els problemes de calefacció que es poden desenvolupar en determinats dissenys. Podem incorporar embornals de calor en aquests casos. Per als dissenys de RF, el disseny i disseny de PCB és la clau. Sovint, mitjançant la incorporació de corbes circulars en comptes de rectangulars, es conserva la resistència del senyal. Per a la RF, en la seva majoria és necessari un pla de terra i les entrades es mantenen tan allunyades de les sortides com sigui possible.