Il est important de s'assurer qu'une conception de PCB est fiable, car toute erreur de conception, peu importe sa taille, peut ralentir le processus de fabrication et d'assemblage plus détaillés et, Donc, entraîner des dépenses plus élevées. En tant que débutant en conception de PCB, vous vous rendrez compte que plus de problèmes ont tendance à se poser par rapport à un designer expérimenté. Dans cet article, nous listons le top 10 erreurs courantes de conception de PCB et donner les solutions correspondantes aux nouveaux arrivants pour éviter ces erreurs.
Il est tentant d’utiliser une largeur de trace uniforme sur tout le tableau pour plus de simplicité, mais ce n'est pas la meilleure chose à faire car différents types de signaux et de puissance ont des exigences variables en matière de largeur de trace.. Par exemple, les traces qui transportent l'énergie doivent être plus larges pour dissiper la chaleur avec un flux de courant accru sans s'épuiser. D'autre part, les signaux à haute impédance nécessitent des traces étroites pour minimiser la capacité parasite. Les signaux radiofréquences sont particulièrement vulnérables et peuvent nécessiter la valeur exacte des largeurs de trace pour correspondre aux caractéristiques d'impédance..
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Les fabricants fixent des exigences minimales de distance pour la production de PCB. Concepteurs inexpérimentés, en particulier, considérer le respect de ces minimums comme la meilleure option; toutefois, cela entraîne des coûts plus élevés, rendements inférieurs, et un couplage trace à trace plus étendu. Moins d'espacement entraîne une augmentation de la diaphonie et du bruit, ce qui entraîne une mauvaise qualité du signal. Donc, il est suggéré de garder suffisamment d'espace entre les traces, C'est, la distance entre les traces doit être d'au moins 3 multiplié par la distance entre la couche de signal et la couche de référence la plus proche.
Pour les traces qui doivent transférer des signaux à grande vitesse, ils doivent être conçus pour être courts et droits. En cas de longueur excessive, il y a un risque de rencontrer des problèmes tels que la réflexion du signal, sensibilité accrue aux EMI, et une augmentation des coûts. La trace peut être considérée comme un ligne de transmission lorsque la longueur d'une trace est supérieure au dixième de la longueur d'onde du signal qui la traverse. Dans ce cas, à part la longueur, un calcul d'impédance (en utilisant l'un des nombreux outils spécifiques, aussi gratuit sur le net) doit être fait pour vérifier le couplage d'impédance et éviter de perdre la puissance du signal.
Les lignes d'alimentation du PCB doivent utiliser condensateurs de découplage pour fournir à tous les composants de la carte une alimentation stable, exempte de transitoires ou d'oscillations. Ces condensateurs doivent toujours être en parallèle avec l'entrée de l'alimentation et doivent être situés aussi près que nécessaire de la broche du composant qui nécessite de l'alimentation.. La ligne électrique issue de la source d'alimentation doit être bien placée sur le PCB pour qu'elle arrive au condensateur de découplage avant d'aller sur la broche qui a besoin d'une tension stable.
Dans une conception de PCB, si tu mets le Tampon PCB trop près du bord, il peut y avoir un risque d'endommager le coussin lors de l'assemblage. Une bonne conception garantit que les pads se trouvent dans les limites de la planche. La tolérance standard de la longueur et de la largeur d'un PCB est de ±. 020 pouces. Si votre carte utilise SMT pour souder des composants, assurez-vous ensuite de fournir un espace supplémentaire à vos fabricants de PCB pour qu'ils puissent parfaitement saisir la carte pendant le processus. SMT processus. Si non, votre fabricant devra utiliser des rails ou des fixations pour soutenir le PCB – ce qui augmentera vos coûts de fabrication.
Les composants SMT ont des masques de soudure plus grands que la surface de leurs plages. Mais les masques de soudure individuels ne doivent pas se croiser. Autrement, pendant le refusion de soudure, certaines pièces peuvent se déplacer vers le centre (et les uns les autres). Vous n'avez pas besoin d'un gros morceau de cuivre et en même temps, vous ne voulez pas que différentes pièces migrent vers le centre et entrent en collision les unes avec les autres, perturbant le processus de fabrication et provoquant diverses imperfections.. Pour remédier à de tels problèmes, il doit y avoir un espace suffisant entre les plots SMT.
Les vias sont utilisés pour l'interconnexion des couches d'un PCB et pour la dissipation thermique. Si les vias ne sont pas correctement utilisés, des problèmes ont tendance à survenir, tels qu'une mauvaise qualité du signal et une mauvaise distribution de l'énergie. Il est recommandé aux concepteurs de mettre en œuvre un nombre et une taille appropriés de vias pour la connexion d'alimentation et de terre en fonction des courants nécessaires dans la pièce et de la fréquence des signaux.. Les vias thermiques sont pertinents lorsqu'il existe une exigence de dissipation thermique dans les domaines d'application à haute puissance.
Il ne fait aucun doute que les PCB multicouches offrent de nombreux avantages tels qu'un espace de routage accru et un l'intégrité du signal. pourtant, abuser des couches alors qu'elles ne sont pas nécessaires ne ferait qu'augmenter les coûts et rendre le processus de fabrication plus compliqué. Donc, Les concepteurs de PCB doivent évaluer soigneusement les exigences du circuit, envisager de meilleures solutions comme l'optimisation du placement des composants ou l'utilisation de différentes stratégies de routage, au lieu d'ajouter des couches. Une conception de PCB efficace peut atteindre les mêmes performances tout en maintenant le coût dans les limites du budget..
La raison la plus courante des interférences électromagnétiques est liée à la mauvaise conception des cartes de circuits imprimés.. À minimiser les EMI dans le PCB, il est suggéré de regrouper les éléments selon leur fonctionnalité, comme l'analogique, numérique, pouvoir, basse fréquence, haute fréquence, ou d'autres circuits, etc. Encore, il convient de minimiser sur le, ou de préférence, supprimer les angles droits sur les traces et utiliser des conteneurs métalliques et des câbles blindés qui permettent à leur tour d'absorber les interférences.
Si le PCB comprend des antennes pour effectuer une communication sans fil, puis la pose du circuit doit être effectuée avec beaucoup de soin afin d'éviter de commettre des erreurs. Donc, il est essentiel de faire correspondre l'impédance entre l'émetteur-récepteur et l'antenne pour optimiser le transfert de puissance. En général, la ligne de câble reliant l'émetteur-récepteur à l'antenne doit idéalement avoir une impédance de 50 Oh. Pour un réglage réel et approprié de l'impédance, a Pi (LC) filtres d'accordeur, ou tout autre circuit correspondant doit être placé entre l'antenne intégrée et l'émetteur-récepteur.
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