El diseño de la placa de circuito impreso se basa en el esquema del circuito e implementa las funciones requeridas por el diseñador del circuito.. Diseño de placa de circuito impreso también llamado diseño de diseño, que necesita considerar una variedad de factores tales como el diseño de las conexiones externas, la disposición de los componentes electrónicos internos, el trazado de cableado metálico y Vias, protección electromagnética, y así. Bueno diseño de diseño de placa de circuito impreso puede ahorrarle costos de producción y mejorar el rendimiento de los PCB, mientras que la PCB mal diseñada puede causar una funcionalidad limitada de la placa e incluso la falla de placas completas. Por lo tanto, es de gran importancia asegurarse de que sus PCB estén bien diseñadas, aquí explicaremos los pasos clave involucrados en el proceso de diseño de PCB y algunos factores que deben considerarse antes de diseñar.
Diseño de PCB Proceso
- Diseño conceptual
El primer paso que necesitamos para determinar el propósito de diseñar la PCB, lo que llamamos el diseño conceptual del tablero. En este punto, necesitamos definir que funciones tendrá el PCB, que caracteristicas tendra, las interconexiones con otros circuitos, el tamaño aproximado, dónde se colocará en el producto final, y también debe considerar su entorno operativo, incluida la temperatura aproximada, humedad y así sucesivamente.
- Esquema del circuito de dibujo
Cuando determinamos el diseño conceptual final, pasaremos a la siguiente fase: dibujar el esquema del circuito. El esquema incluye toda la información necesaria para el correcto funcionamiento de los componentes eléctricos de la placa de circuito, incluidos los nombres de los componentes., valores, calificaciones, y así. Al mismo tiempo, también debe crear la lista de materiales (Bueno) que abarca información muy detallada, como el número de pieza, designador de referencia, descripción, cantidad, paquete, etc., y mantenga estos dos documentos actualizados cada vez que cambie el diseño de PCB.
- Crear diagrama de bloques a nivel de placa
En el tercer paso, necesitamos crear un diagrama de bloques a nivel de tablero, que se refiere a un dibujo que describe las dimensiones finales precisas de las placas de circuito impreso. Cada área en el diagrama debe estar claramente marcada como bloques, componentes, y restricciones.
- Determinar la ubicación de los componentes
En esta fase, decidiremos dónde se colocará cada componente en el tablero. Durante este proceso, puede pasar por muchas etapas de trabajo hasta que tome la decisión final, lo cual es bastante normal. Como debemos asegurarnos de que cada componente se coloque en el lugar correcto para maximizar la calidad y el rendimiento de la PCB.
- Establecer el enrutamiento del circuito
Dado que la posición de cada componente se confirma, ahora necesitamos establecer el enrutamiento del circuito para determinar el enrutamiento y la prioridad de enrutamiento del circuito.
- Pruebas
en el ultimo paso, necesitamos ejecutar una serie de pruebas para asegurarnos de que el diseño pueda satisfacer todas nuestras necesidades. Si el diseño se prueba bien, entonces podemos pasar al proceso de fabricación, si no, necesitamos hacer ajustes basados en el diseño original de PCB.
Consideraciones de diseño de PCB
Restricciones de la Junta
Restricciones de la placa, incluyendo el tamaño y la forma del tablero, deben tenerse en cuenta al diseñar una placa de circuito impreso. primero, necesitamos confirmar que el circuito tiene suficiente espacio. El tamaño de una placa de circuito se ve afectado por una serie de factores, como el tamaño y la funcionalidad del producto final. Con el avance de la tecnología y los cambios en la demanda de los consumidores, Los productos electrónicos son cada vez más pequeños y versátiles., que también afecta en gran medida el diseño de PCB. Por lo tanto, es fundamental estimar los tamaños de PCB antes de comenzar el diseño. Si no hay suficiente espacio, es posible que necesitemos usar una interconexión multicapa o de alta densidad (IDH) diseño para lograr la funcionalidad deseada. En cuanto a la forma, generalmente diseñamos la PCB en un rectángulo, pero para algunos productos con formas irregulares, el PCB utilizado también debe diseñarse en una forma especial, aunque aumentará el costo. mientras tanto, necesitamos considerar la cantidad de capas al principio del diseño de PCB. Diseñar una PCB con más capas aumenta el costo, pero nos permite diseñar un PCB con características más avanzadas.
Procesos de manufactura
Antes de comenzar el diseño de PCB, tenemos que considerar el proceso de fabricación de la placa de circuito, ya que diferentes procesos tienen diferentes limitaciones y restricciones. Se necesitan agujeros de referencia que funcionen con el proceso de fabricación en el tablero, y deberíamos diseñar con componentes lejos de los agujeros de PCB. Por otra parte, debemos considerar las materias primas para hacer la placa de circuito impreso y el método de ensamblaje, por ejemplo, en algunos casos, requieren el uso de componentes de montaje en superficie y de orificio pasante al mismo tiempo. Adicionalmente, comunicarse con el fabricante para asegurarse de que tenga la capacidad de producir el tipo de tablero requerido.
Consideraciones sobre componentes y materiales
Antes de comenzar el diseño de PCB, debemos averiguar los materiales y componentes utilizados para el tablero. El diseño puede cambiar según los diferentes materiales y componentes., y lleva algo de tiempo elegir los materiales y componentes adecuados para la placa. primero, necesitamos confirmar que están disponibles, ya que algunos materiales y componentes son difíciles de encontrar en el mercado. mientras tanto, debemos asegurarnos de que los elementos deseados se puedan obtener dentro del presupuesto. Finalmente, también debemos asegurarnos de que nuestros diseños puedan maximizar las fortalezas de estos materiales y componentes.
Orden de colocación de componentes
Se refiere al proceso que involucra el orden en que colocamos los componentes en el tablero. Recomendamos agregar conectores y circuitos de alimentación primero., seguido de circuitos de precisión, circuitos críticos, y luego otros elementos. Durante el proceso, debemos considerar las capacidades de enrutamiento y generación, susceptibilidad al ruido, prioridad de enrutamiento, y niveles de potencia. Si colocamos los componentes en el orden incorrecto, puede causar conflictos en las rutas del circuito o en los componentes., y tenemos que volver a la fase de tablero de dibujo.
Ubicación de la colocación
La ubicación de los componentes afecta el rendimiento de la PCB y, en ocasiones, puede determinar el éxito o el fracaso del producto final.. Para ayudarle a obtener los resultados deseados, sugerimos no colocar los componentes demasiado cerca, lo que traerá muchos efectos negativos. primero, dificulta la automatización de componentes de colocación, lo que provocaría pruebas lentas. La máquina o el ingeniero deben tener mucho cuidado al colocar y probar la placa si los componentes se colocan demasiado cerca. Segundo, también pasaría más tiempo en la fase de fabricación, ya que los ingenieros deben operar lenta y cuidadosamente. Se recomienda dejar al menos 100 milésimas de pulgada de espacio entre el componente y el borde de la PCB.
Orientación y Organización
Cuando diseñamos la PCB, debemos notar que todos los componentes electrónicos en la placa de circuito deben estar orientados en la misma dirección, que puede ayudar a mejorar la eficiencia de fabricación y montaje eliminando cualquier confusión, especialmente en el proceso de soldadura.
Cómo reducir los riesgos de diseño de PCB
Si podemos predecir el posible riesgo, entonces el diseño de la placa de circuito impreso tendrá éxito más fácilmente. El punto clave para alcanzar el objetivo es la integridad de la señal en el diseño de PCB. Descubramos juntos el contenido relevante.
Para el diseño de sistemas electrónicos, los proveedores de chips han terminado de fabricar muchas soluciones de productos, incluido qué tipo de chip usar, como construir circuitos externos, y así. Los ingenieros de hardware a menudo no necesitan considerar el principio del circuito., solo tienen que hacer placas de circuito impreso por su cuenta. sin embargo, se producirían problemas durante el diseño de la placa de circuito impreso, como el diseño de PCB fuera de la inestabilidad, o las placas de montaje de la placa de circuito impreso no funcionan. Para algunas grandes empresas, muchos fabricantes de chips proporcionarán soporte técnico para la guía de diseño de PCB. Pero algunas pequeñas y medianas empresas tienen dificultades para obtener este apoyo., pueden hacer un prototipo de placa de circuito impreso por momentos, o cuesta mucho tiempo de depuración. De hecho, Todo esto se puede evitar si entendemos los métodos de diseño del sistema.. A continuación se presentan tres habilidades para reducir el riesgo de diseño de PCB:
- primeramente, Debemos considerar los problemas de integridad de la señal en la etapa de planificación del diseño., vamos a diseñar de esta manera: ¿La señal se recibe correctamente de un PCB a otro PCB?? Tenemos que evaluar esto temprano. No es difícil de hacer solo si sabemos un poco de conocimiento de integridad de la señal y conciencia de la operación simple del software..
- En segundo lugar, durante el proceso de diseño de PCB, usando el software de simulación para evaluar la alineación específica para ver si la calidad de la señal puede cumplir con los requisitos o no. El proceso de simulación no es tan complejo., la clave es comprender el principio del conocimiento de la integridad de la señal, y úsalo para guiar.
- En tercer lugar, debemos hacerlo bien en el control de riesgos en el diseño de PCB. Hay muchos problemas que no pueden ser resueltos por el software de simulación y deben ser controlados por el diseñador de PCB. Si podemos dominar bien los consejos de diseño de PCB, Ayudará a reducir la posibilidad de fallas y no es necesario hacer tiempos de placas de PCB para ahorrar costos & hora, también la depuración es relativamente fácil.
Eficiente PAGDiseño de CB mediante el uso CANALLA
Uso avanzado diseño asistido por ordenador (CANALLA) Los sistemas de software ayudan a los diseñadores de PCB a evitar muchos problemas de diseño y a crear mejores PCB.. A continuación se enumeran algunos beneficios que CAD puede brindarnos:
Procesos de diseño semiautomatizados: Los programas CAD nos permiten diseñar la placa arrastrando y soltando componentes donde los necesitamos. Algunos sistemas CAD pueden incluso ayudarnos a crear las trazas, que también nos permiten movernos, agregar o eliminar componentes o redirigir según sea necesario. En una palabra, mediante el uso de sistemas CAD, podemos diseñar el PCB con alta eficiencia y precisión.
Validación de Diseño: Se puede usar un sistema CAD para verificar si nuestro diseño de PCB es válido probando sus tolerancias, compatibilidad, colocación de componentes, y así. Algunos sistemas incluso pueden encontrar errores en tiempo real que ayudan a minimizar y eliminar los impactos negativos antes de pasar a la etapa de fabricación..
Generación de archivos: Los sistemas CAD pueden ayudarnos a generar archivos Gerber y otros formatos de archivo necesarios para la fabricación., y estos archivos generados por el software CAD se presentan con alta precisión.
Creación de reglas y plantillas: Podemos crear y almacenar conjuntos de reglas personalizados mediante el uso de programas CAD y compartirlos con los diseñadores para mejorar la funcionalidad del software.. Además, podemos crear plantillas que brindan una gran comodidad para futuros diseños de PCB.
Diseñar una buena PCB requiere mucha pericia y experiencia, que no es poca cosa. Por lo tanto, si no tiene experiencia en el diseño de PCB, es mejor pedirle a un profesional que lo maneje, y MOKO es tu primera opción. En la tecnología MOKO, el equipo de diseño de PCB con aproximadamente 16 años de experiencia es competente en el diseño de PCB. Nuestros diseñadores utilizan sistemas CAD para diseñar de manera eficiente y precisa PCB simples a complejas. Adicionalmente, brindamos servicios a gran escala desde el diseño de PCB hasta la producción y el ensamblaje. Hemos obtenido certificaciones incluyendo ISO9001:2015, ISO14001, ISO13485, ROHS, BSCI, UL, etc., para garantizar que siempre podamos proporcionar a los clientes PCB de alta calidad y el mejor servicio.
