Superiore 10 Errori comuni nella progettazione di PCB e come evitarli

È importante garantire che la progettazione di un PCB sia affidabile per evitare eventuali errori di progettazione, non importa quanto piccolo, potrebbe rallentare il processo di produzione e assemblaggio più dettagliato e, così, portare a spese più elevate. Come principiante nella progettazione di PCB, ti renderai conto che tendono a sorgere più problemi rispetto a un designer esperto. In questo articolo, elenchiamo il top 10 errori comuni di progettazione PCB e fornire le soluzioni corrispondenti ai nuovi arrivati ​​per evitare questi errori.

1. Larghezza traccia non corretta

Si è tentati di utilizzare una larghezza di traccia uniforme su tutta la tavola per semplicità, ma questa non è la cosa migliore da fare poiché diversi tipi di segnali e potenza hanno requisiti diversi per le larghezze della traccia. Per esempio, le tracce che trasportano energia devono essere più larghe per dissipare il calore con un maggiore flusso di corrente senza bruciarsi. D'altra parte, i segnali ad alta impedenza richiedono tracce strette per ridurre al minimo la capacità parassita. I segnali a radiofrequenza sono particolarmente vulnerabili e potrebbero richiedere che il valore esatto delle larghezze delle tracce corrisponda alle caratteristiche dell'impedenza.

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2. Spaziatura della traccia inadeguata

I produttori stabiliscono i requisiti di distanza minima per la produzione di PCB. Designer inesperti, in particolare, considerare il rispetto di questi minimi come l’opzione migliore; tuttavia, comporta costi più elevati, rendimenti più bassi, e un accoppiamento traccia-traccia più ampio. Una minore spaziatura comporta un aumento della diafonia e del rumore, che si traduce in una scarsa qualità del segnale. Così, si consiglia di mantenere uno spazio sufficiente tra le tracce, questo è, la distanza tra le tracce dovrebbe essere almeno 3 volte la distanza tra lo strato del segnale e lo strato di riferimento più vicino.

3. Lunghezza traccia eccessiva

Per tracce che necessitano di trasferire segnali ad alta velocità, dovrebbero essere progettati per essere corti e diritti. In caso di lunghezza eccessiva, c'è il rischio di affrontare problemi come la riflessione del segnale, maggiore suscettibilità alle EMI, e aumento dei costi. La traccia può essere considerata a linea di trasmissione quando la lunghezza di una traccia è superiore ad un decimo della lunghezza d'onda del segnale che la attraversa. In questo caso, oltre alla lunghezza, un calcolo dell'impedenza (utilizzando uno dei tanti strumenti specifici, anche gratis in rete) essere effettuato per verificare l'accoppiamento dell'impedenza ed evitare la perdita di potenza del segnale.

4. Posizione errata dei condensatori di disaccoppiamento

Le linee di alimentazione del PCB devono essere utilizzate condensatori di disaccoppiamento per fornire a tutti i componenti della scheda un'alimentazione stabile ed esente da transitori o oscillazioni. Questi condensatori devono essere sempre in parallelo con l'ingresso dell'alimentatore e devono essere posizionati il ​​più vicino possibile al pin del componente che richiede alimentazione. La linea di alimentazione derivante dalla fonte di alimentazione deve essere ben posizionata sul PCB in modo che arrivi al condensatore di disaccoppiamento prima di andare al pin che necessita di una tensione stabile.

5. Posiziona le parti troppo vicine al bordo della tavola

In un progetto PCB, se metti il Tampone PCB troppo vicino al bordo, potrebbe esserci la possibilità di danneggiare il cuscinetto durante il montaggio. Una buona progettazione garantisce che i pad rientrino nei limiti della tavola. La tolleranza standard della lunghezza e larghezza di un PCB è ±. 020 pollici. Se la tua scheda utilizza SMT nella saldatura dei componenti, quindi assicurati di fornire spazio extra affinché i produttori di PCB possano afferrare perfettamente la scheda durante il processo SMT processi. Altrimenti, il tuo produttore dovrà utilizzare binari o dispositivi per supportare il PCB, cosa che aumenterà i costi di produzione.

6. Posizionare i pad SMT troppo vicini tra loro

I componenti SMT hanno maschere di saldatura più grandi dell'area dei loro pad. Ma le singole maschere di saldatura non dovrebbero intersecarsi tra loro. Altrimenti, durante rifusione della saldatura, alcune parti potrebbero spostarsi verso il centro (e l'un l'altro). Non è necessario un unico grande pezzo di rame e allo stesso tempo non si vuole che le varie parti migrino verso il centro e entrino in collisione tra loro interrompendo il processo di produzione e causando una serie di imperfezioni. Per correggere tali problemi, dovrebbe esserci uno spazio adeguato tra i pad SMT.

7. Via mancanti o inadeguate

I via vengono utilizzati per l'interconnessione degli strati di un PCB e per la dissipazione del calore. Se i via non vengono utilizzati correttamente, tendono a sorgere problemi come scarsa qualità del segnale e distribuzione della potenza. Si raccomanda ai progettisti di implementare un numero e una dimensione adeguati di vie per la connessione di alimentazione e di terra a seconda delle correnti necessarie nella parte e della frequenza dei segnali. I passaggi termici sono rilevanti laddove è necessario dissipare il calore in aree di applicazione ad alta potenza.

8. Utilizzo eccessivo dei livelli nel design

Non c'è dubbio che i PCB multistrato offrano molti vantaggi come uno spazio di instradamento maggiore e potenziato integrità del segnale. però, L'uso eccessivo di strati quando non sono necessari non farebbe altro che aumentare i costi e rendere il processo di fabbricazione più complicato. Perciò, I progettisti di PCB devono valutare attentamente i requisiti del circuito, considerando soluzioni migliori come l'ottimizzazione del posizionamento dei componenti o l'utilizzo di diverse strategie di instradamento, invece di aggiungere strati. Un design PCB efficace può ottenere le stesse prestazioni mantenendo i costi entro il budget.

9. Interferenza elettromagnetica (EMI)

Il motivo più comune delle interferenze elettromagnetiche è legato alla cattiva progettazione dei circuiti stampati. A ridurre al minimo le EMI nel PCB, si suggerisce di raggruppare gli elementi in base alla loro funzionalità, come l'analogico, digitale, energia, bassa frequenza, alta frequenza, o altri circuiti, eccetera. Ancora, è opportuno minimizzare il, o preferibilmente, eliminare gli angoli retti sulle tracce e utilizzare contenitori metallici e cavi schermati che a loro volta consentono l'assorbimento dei disturbi.

10. Layout dell'antenna errato

Se il PCB include antenne per effettuare comunicazioni wireless, poi la stesura del circuito va fatta con molta attenzione per evitare di commettere errori. così, è essenziale abbinare l'impedenza tra il ricetrasmettitore e l'antenna per ottimizzare il trasferimento di potenza. In generale, il cavo che unisce il ricetrasmettitore all'antenna dovrebbe idealmente avere un'impedenza di 50 OH. Per una reale e corretta regolazione dell'impedenza, un Pi (LC) filtri del sintonizzatore, o qualsiasi altro circuito di adattamento deve essere posizionato tra l'antenna incorporata e il ricetrasmettitore.

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