Il design del circuito stampato si basa sullo schema del circuito e implementa le funzioni richieste dal progettista del circuito. Design del circuito stampato chiamato anche design del layout, che deve considerare una varietà di fattori come la disposizione delle connessioni esterne, la disposizione dei componenti elettronici interni, la disposizione dei cablaggi metallici e Vias, protezione elettromagnetica, e così via. Bene Progettazione del layout PCB può farti risparmiare sui costi di produzione e migliorare le prestazioni dei PCB, mentre un PCB mal progettato può causare funzionalità limitate della scheda e persino il guasto di intere schede. Quindi è di grande importanza assicurarsi che i tuoi PCB siano ben progettati, qui spiegheremo i passaggi chiave coinvolti nel processo di progettazione del PCB e alcuni fattori che dovrebbero essere considerati prima della progettazione.
Progettazione PCB Processi
- Progettazione concettuale
Il primo passo è quello di determinare lo scopo della progettazione del PCB, che chiamiamo il design concettuale della tavola. In questa fase, dobbiamo definire quali funzioni avrà il PCB, che caratteristiche avrà, le interconnessioni con altri circuiti, la dimensione approssimativa, dove verrà inserito nel prodotto finale, e anche bisogno di considerare il suo ambiente operativo inclusa la temperatura approssimativa, umidità e così via.
- Disegna lo schema del circuito
Quando determiniamo il concept design finale, passeremo alla fase successiva: disegnare lo schema del circuito. Lo schema include tutte le informazioni necessarie per il corretto funzionamento dei componenti elettrici della scheda, compresi i nomi dei componenti, valori, giudizi, e così via. Allo stesso tempo, dovresti anche creare la distinta base (BUONA) che comprende informazioni molto dettagliate come il numero di parte, designatore di riferimento, descrizione, quantità, pacchetto, eccetera, e per favore mantieni questi due documenti aggiornati ogni volta che cambi il design del PCB.
- Crea un diagramma a blocchi a livello di scheda
Nella terza fase, dobbiamo creare un diagramma a blocchi a livello di scheda, che si riferisce a un disegno che descrive le precise dimensioni finali dei circuiti stampati. Ogni area del diagramma dovrebbe essere chiaramente contrassegnata come blocchi, componenti, e vincoli.
- Determina il posizionamento dei componenti
In questa fase, decideremo dove posizionare ogni componente sul tabellone. Durante questo processo, potresti passare attraverso molte fasi del lavoro fino a quando non prendi la decisione finale, che è abbastanza normale. Poiché dobbiamo assicurarci che ogni componente sia posizionato nella giusta posizione per massimizzare la qualità e le prestazioni del PCB.
- Stabilisci il percorso del circuito
Poiché la posizione di ciascun componente è confermata, ora dobbiamo stabilire l'instradamento del circuito per determinare l'instradamento e la priorità di instradamento del circuito.
- analisi
Nell'ultimo passaggio, dobbiamo eseguire una serie di test per assicurarci che il design possa soddisfare tutte le nostre esigenze. Se il design è testato bene, quindi possiamo passare al processo di produzione, altrimenti, dobbiamo apportare modifiche in base al design originale del PCB.
Considerazioni sulla progettazione del PCB
Restrizioni del consiglio
Vincoli del consiglio, comprese le dimensioni e la forma della tavola, devono essere presi in considerazione quando si progetta un circuito stampato. Primo, dobbiamo confermare che il circuito ha abbastanza spazio. La dimensione di un circuito stampato è influenzata da una serie di fattori, come le dimensioni e la funzionalità del prodotto finale. Con il progresso della tecnologia e i cambiamenti nella domanda dei consumatori, i prodotti elettronici stanno diventando più piccoli e versatili, che influisce notevolmente anche sulla progettazione del PCB. Perciò, è fondamentale stimare le dimensioni del PCB prima di iniziare la progettazione. Se non c'è abbastanza spazio, potrebbe essere necessario utilizzare un'interconnessione multistrato o ad alta densità (HDI) design per ottenere la funzionalità desiderata. Per quanto riguarda la forma, generalmente progettiamo il PCB in un rettangolo, ma per alcuni prodotti con forme irregolari, anche il PCB utilizzato deve essere progettato in una forma speciale, anche se aumenterà il costo. nel frattempo, dobbiamo considerare il numero di strati all'inizio della progettazione del PCB. La progettazione di un PCB con più strati aumenta il costo, ma ci permette di progettare un PCB con funzionalità più avanzate.
Processo di produzione
Prima di iniziare la progettazione del PCB, dobbiamo considerare il processo di fabbricazione del circuito stampato, poiché processi diversi hanno limiti e vincoli diversi. Sono necessari fori di riferimento che funzionino con il processo di fabbricazione sulla scheda, e dovremmo progettare con componenti lontani dai fori del PCB. D'altra parte, dobbiamo considerare le materie prime per realizzare il PCB e il metodo di assemblaggio, per esempio, in alcuni casi, richiedono l'utilizzo simultaneo di componenti a foro passante e a montaggio superficiale. Inoltre, comunicare con il produttore per assicurarsi che sia in grado di produrre il tipo di scheda richiesto.
Considerazioni su componenti e materiali
Prima di iniziare la progettazione del PCB, dovremmo capire i materiali e i componenti utilizzati per la scheda. Il design può cambiare in base ai diversi materiali e componenti, e ci vuole del tempo per scegliere i materiali e i componenti adatti per la scheda. Primo, dobbiamo confermare che sono disponibili, poiché alcuni materiali e componenti sono difficili da trovare sul mercato. nel frattempo, dovremmo assicurarci che gli articoli desiderati possano essere ottenuti entro il budget. infine, dobbiamo anche assicurarci che i nostri progetti possano massimizzare i punti di forza di questi materiali e componenti.
Ordine di posizionamento dei componenti
Si riferisce al processo che coinvolge l'ordine in cui posizioniamo i componenti sulla scheda. Si consiglia di aggiungere prima i connettori e i circuiti di alimentazione, seguito da circuiti di precisione, circuiti critici, e poi altri elementi. Durante il processo, dobbiamo considerare le capacità di instradamento e generazione, suscettibilità al rumore, priorità di instradamento, e livelli di potenza. Se posizioniamo i componenti nell'ordine sbagliato può causare percorsi o componenti del circuito in conflitto, e dobbiamo tornare alla fase del tavolo da disegno.
Posizione di posizionamento
Il posizionamento dei componenti influisce sulle prestazioni del PCB e talvolta può determinare il successo o il fallimento del prodotto finale. Per aiutarti a ottenere i risultati desiderati, si consiglia di non posizionare i componenti troppo vicini, che porterà molti effetti negativi. Primo, ostacola l'automazione dei componenti di posizionamento che causerebbe test lenti. La macchina o l'ingegnere devono prestare la massima attenzione durante il posizionamento e il test della scheda se i componenti sono posizionati troppo vicini. Secondo, impiegherebbe anche più tempo nella fase di produzione, poiché gli ingegneri devono operare lentamente e con attenzione. Si consiglia di consentire almeno 100 mil di spazio tra il componente e il bordo del PCB.
Orientamento e organizzazione
Quando progettiamo il PCB, dovremmo notare che tutti i componenti elettronici sul circuito stampato dovrebbero essere orientati nella stessa direzione, che può aiutare a migliorare l'efficienza di produzione e assemblaggio eliminando qualsiasi confusione, soprattutto nel processo di saldatura.
Come ridurre i rischi di progettazione PCB
Se siamo in grado di prevedere il possibile rischio, quindi il design del circuito stampato avrà successo più facilmente. Il punto chiave per raggiungere l'obiettivo è l'integrità del segnale nella progettazione del PCB. Scopriamo insieme i contenuti pertinenti.
Per la progettazione di sistemi elettronici, i fornitori di chip hanno finito di produrre molte soluzioni di prodotti, incluso il tipo di chip da utilizzare, come costruire circuiti esterni, e così via. Spesso gli ingegneri hardware non devono considerare il principio del circuito, devono solo realizzare circuiti stampati da soli. però, potrebbero verificarsi problemi durante la progettazione del PCB, come la progettazione PCB che non è instabile, oppure le schede di assemblaggio delle schede dei circuiti stampati non funzionano. Per alcune grandi aziende, molti produttori di chip forniranno supporto tecnico per la guida alla progettazione di PCB. Ma alcune piccole e medie imprese sono difficili da ottenere questo supporto, a volte possono realizzare un prototipo di circuito stampato, o costa molto tempo per il debug. Infatti, tutto ciò può essere evitato se comprendiamo i metodi di progettazione del sistema. Di seguito sono elencate tre abilità per ridurre il rischio di progettazione PCB:
- in primo luogo, dobbiamo considerare i problemi di integrità del segnale nella fase di pianificazione del layout, layout in questo modo: Il segnale è ricevuto correttamente da un PCB a un altro PCB? Dobbiamo valutarlo presto. Non è difficile farlo solo se conosciamo un po' di conoscenza dell'integrità del segnale e la consapevolezza del semplice funzionamento del software.
- in secondo luogo, durante il processo di progettazione PCB, utilizzando il software di simulazione per valutare l'allineamento specifico per vedere se la qualità del segnale può soddisfare i requisiti o meno. Il processo di simulazione non è così complesso, la chiave è comprendere il principio della conoscenza dell'integrità del segnale, e usalo come guida.
- In terzo luogo, dobbiamo fare bene sul controllo del rischio nella progettazione di PCB. Ci sono molti problemi che non possono essere risolti dal software di simulazione e devono essere controllati dal progettista del PCB. Se riusciamo a padroneggiare bene i suggerimenti per la progettazione del PCB, contribuirà a ridurre la possibilità di guasti e non è necessario ridurre i tempi delle schede PCB per risparmiare sui costi & tempo, anche il debug è relativamente semplice.
Efficiente PCB Design utilizzando CAD
Utilizzo avanzato progettazione assistita da computer (CAD) i sistemi software aiutano i progettisti di PCB a evitare molti problemi di layout e a creare PCB migliori. Di seguito sono elencati alcuni vantaggi che CAD può apportarci:
Processi di progettazione semiautomatici: I programmi CAD ci consentono di progettare la scheda trascinando e rilasciando i componenti dove ne abbiamo bisogno. Alcuni sistemi CAD possono persino aiutarci a creare le tracce, che ci permettono anche di muoverci, aggiungere o rimuovere componenti o reindirizzare secondo necessità. In una parola, utilizzando sistemi CAD, possiamo progettare il PCB con alta efficienza e precisione.
Convalida del progetto: Un sistema CAD può essere utilizzato per verificare se il nostro progetto PCB è valido testandone le tolleranze, Compatibilità, posizionamento dei componenti, e così via. Alcuni sistemi possono persino trovare errori in tempo reale che aiutano a ridurre al minimo ed eliminare gli impatti negativi prima di passare alla fase di produzione.
Generazione di file: I sistemi CAD possono aiutarci a generare file Gerber e altri formati di file necessari per la produzione, e questi file generati dal software CAD sono caratterizzati da un'elevata precisione.
Creazione di regole e modelli: Possiamo creare e archiviare set di regole personalizzate utilizzando programmi CAD e condividerli con i progettisti per migliorare la funzionalità del software. inoltre, possiamo creare modelli che offrono grande praticità per futuri progetti di PCB.
La progettazione di un buon PCB richiede molta competenza ed esperienza, che non è cosa da poco. Perciò, se non hai esperienza nella progettazione di PCB, è meglio chiedere a un professionista di gestirlo, e MOKO è la tua prima scelta. Alla tecnologia MOKO, il team di progettazione PCB con circa 16 anni di esperienza è competente nella progettazione di PCB. I nostri progettisti utilizzano i sistemi CAD per progettare in modo efficiente e accurato PCB da semplici a complessi. Inoltre, forniamo servizi su vasta scala dalla progettazione PCB alla produzione e assemblaggio. Abbiamo ottenuto certificazioni tra cui ISO9001:2015, ISO14001, ISO13485, ROHS, BSCI, UL, eccetera., per garantire che possiamo sempre fornire ai clienti PCB di alta qualità e il miglior servizio.
