O projeto da placa de circuito impresso é baseado no esquema do circuito e implementa as funções exigidas pelo projetista do circuito. Design de placa de circuito impresso também chamado de design de layout, que precisa considerar uma variedade de fatores, como o layout das conexões externas, o layout dos componentes eletrônicos internos, o layout da fiação metálica e Vias, proteção eletromagnética, e assim por diante. Bom Projeto de layout de PCB pode economizar custos de produção e melhorar o desempenho dos PCBs, enquanto PCB mal projetado pode causar funcionalidade limitada da placa e até mesmo a falha de placas inteiras. Portanto, é de grande importância certificar-se de que seus PCBs sejam bem projetados, aqui vamos explicar os principais passos envolvidos no processo de projeto de PCB e alguns fatores que devem ser considerados antes de projetar.
PCB Design Processo
- Projeto de conceito
O primeiro passo que precisamos determinar o propósito de projetar o PCB, que chamamos de projeto conceitual da prancha. Nesta fase, precisamos definir quais funções a PCB terá, que características terá, as interconexões com outros circuitos, o tamanho aproximado, onde será colocado no produto final, e também precisa considerar seu ambiente operacional, incluindo temperatura aproximada, umidade e assim por diante.
- Desenhar Esquema do Circuito
Quando determinamos o projeto de conceito final, vamos passar para a próxima fase: desenhe o esquema do circuito. O esquema inclui todas as informações necessárias para o bom funcionamento dos componentes elétricos da placa de circuito, incluindo os nomes dos componentes, valores, avaliações, e assim por diante. Ao mesmo tempo, você também deve criar a lista de materiais (BOM) que engloba informações muito detalhadas, como o número da peça, designador de referência, descrição, quantidade, pacote, etc, e mantenha esses dois documentos atualizados sempre que alterar o design da PCB.
- Criar diagrama de blocos em nível de placa
Na terceira etapa, precisamos criar um diagrama de blocos em nível de placa, que se refere a um desenho que descreve as dimensões finais precisas das placas de circuito impresso. Cada área no diagrama deve ser claramente marcada como blocos, componentes, e restrições.
- Determinar o posicionamento do componente
Nesta fase, decidiremos onde cada componente será colocado no quadro. Durante este processo, você pode passar por muitos estágios de trabalho até tomar a decisão final, o que é bem normal. Como precisamos garantir que cada componente seja colocado no local certo para maximizar a qualidade e o desempenho do PCB.
- Estabeleça o Roteamento do Circuito
Como a posição de cada componente é confirmada, agora precisamos estabelecer o roteamento do circuito para determinar o roteamento e a prioridade de roteamento do circuito.
- Teste
Na última etapa, precisamos executar uma série de testes para garantir que o design possa atender a todas as nossas necessidades. Se o design for bem testado, então podemos passar para o processo de fabricação, se não, precisamos fazer ajustes com base no design original do PCB.
Considerações de projeto de PCB
Restrições do Conselho
Restrições do conselho, incluindo tamanho e forma da placa, precisam ser considerados ao projetar uma placa de circuito impresso. Primeiro, precisamos confirmar que o circuito tem espaço suficiente. O tamanho de uma placa de circuito é afetado por vários fatores, como o tamanho e a funcionalidade do produto final. Com o avanço da tecnologia e as mudanças na demanda do consumidor, produtos eletrônicos estão se tornando menores e mais versáteis, o que também afeta muito o design do PCB. Portanto, é fundamental estimar os tamanhos de PCB antes de iniciar o projeto. Se não houver espaço suficiente, podemos precisar usar uma interconexão multicamada ou de alta densidade (IDH) design para alcançar a funcionalidade desejada. Sobre a forma, geralmente projetamos o PCB em um retângulo, mas para alguns produtos com formas irregulares, o PCB usado também precisa ser projetado em uma forma especial, embora aumente o custo. Enquanto isso, precisamos considerar o número de camadas no início do projeto de PCB. Projetar um PCB com mais camadas aumenta o custo, mas nos permite projetar um PCB com recursos mais avançados.
Processos de fabricação
Antes de iniciar o projeto do PCB, precisamos considerar o processo de fabricação da placa de circuito, como processos diferentes têm limitações e restrições diferentes. São necessários furos de referência que funcionam com o processo de fabricação na placa, e devemos projetar com componentes longe dos orifícios do PCB. Por outro lado, precisamos considerar as matérias-primas para fazer o PCB e o método de montagem, por exemplo, em alguns casos, eles exigem o uso de componentes de montagem em superfície e furos passantes ao mesmo tempo. além do que, além do mais, comunicar-se com o fabricante para garantir que eles tenham a capacidade de produzir o tipo de placa necessário.
Considerações sobre componentes e materiais
Antes de iniciar o projeto do PCB, devemos descobrir os materiais e componentes usados para a placa. O design pode mudar de acordo com os diferentes materiais e componentes, e leva algum tempo para escolher os materiais e componentes adequados para a placa. Primeiro, precisamos confirmar que eles estão disponíveis, pois alguns materiais e componentes são difíceis de encontrar no mercado. Enquanto isso, devemos garantir que os itens desejados possam ser obtidos dentro do orçamento. Por último, também precisamos garantir que nossos projetos possam maximizar os pontos fortes desses materiais e componentes.
Pedido de colocação de componentes
Refere-se ao processo que envolve a ordem em que colocamos os componentes na placa. Recomendamos adicionar conectores e circuitos de energia primeiro, seguido por circuitos de precisão, circuitos críticos, e depois outros elementos. Durante o processo, precisamos considerar os recursos de roteamento e geração, suscetibilidade ao ruído, prioridade de roteamento, e níveis de potência. Se colocarmos os componentes na ordem errada pode causar caminhos de circuito ou componentes conflitantes, e precisamos voltar à fase da prancheta.
Local da veiculação
A colocação de componentes afeta o desempenho do PCB e às vezes pode determinar o sucesso ou fracasso do produto final. Para ajudá-lo a obter os resultados desejados, sugerimos não colocar os componentes muito próximos, que trará muitos efeitos negativos. Primeiro, dificulta a automação do componente de colocação, o que causaria testes lentos. A máquina ou engenheiro deve ser extremamente cuidadoso ao colocar e testar a placa se os componentes forem colocados muito próximos. Segundo, também passaria mais tempo na fase de fabricação, como os engenheiros devem operar lenta e cuidadosamente. Recomenda-se permitir pelo menos 100 mils de espaço entre o componente e a borda do PCB.
Orientação e Organização
Quando projetamos o PCB, devemos notar que todos os componentes eletrônicos na placa de circuito devem ser orientados na mesma direção, que pode ajudar a melhorar a eficiência de fabricação e montagem, eliminando qualquer confusão, especialmente no processo de soldagem.
Como reduzir os riscos do projeto de PCB
Se pudermos prever o possível risco, então o design da placa de circuito impresso terá sucesso mais facilmente. O ponto-chave para atingir o alvo é a integridade do sinal no design do PCB. Vamos descobrir o conteúdo relevante juntos.
Para projeto de sistema eletrônico, os fornecedores de chips terminaram de fabricar muitas soluções de produtos, incluindo que tipo de chip usar, como construir circuitos externos, e assim por diante. Os engenheiros de hardware raramente não precisam considerar o princípio do circuito, eles só precisam fazer placas de circuito impresso por conta própria. Contudo, problemas ocorreriam durante o design do PCB, como o design do PCB estando fora da instabilidade, ou as placas de montagem da placa de circuito impresso não funcionam. Para algumas grandes empresas, muitos fabricantes de chips fornecerão suporte técnico para orientação de design de PCB. Mas algumas pequenas e médias empresas têm dificuldade em obter esse suporte, eles podem fazer um protótipo de placa de circuito impresso por vezes, ou custar muito tempo na depuração. Na verdade, tudo isso pode ser evitado se entendermos os métodos de design do sistema. Abaixo estão três habilidades para reduzir o risco de design de PCB:
- primeiramente, devemos considerar os problemas de integridade do sinal na fase de planejamento do layout, vamos fazer o layout desta forma: O sinal é recebido corretamente de um PCB para outro PCB? Temos que avaliar isso cedo. Não é difícil fazer apenas se soubermos um pouco de conhecimento da integridade do sinal e consciência da operação simples do software.
- Em segundo lugar, durante o processo de design de PCB, usando o software de simulação para avaliar o alinhamento específico para ver se a qualidade do sinal pode atender aos requisitos ou não. O processo de simulação não é tão complexo, a chave é entender o princípio do conhecimento da integridade do sinal, e usá-lo para guiar.
- Em terceiro lugar, devemos fazer bem no controle de risco no projeto de PCB. Existem muitos problemas que não podem ser resolvidos pelo software de simulação e devem ser controlados pelo projetista da placa de circuito impresso., ajudará a reduzir a possibilidade de falha e sem necessidade de fazer tempos de placas PCB para economizar custos & Tempo, também a depuração é relativamente fácil.
Eficiente PProjeto CB usando cafajeste
Usando avançado design auxiliado por computador (cafajeste) sistemas de software ajuda os designers de PCB a evitar muitos problemas de layout e criar PCBs melhor. Abaixo listamos alguns benefícios que o CAD pode nos trazer:
Processos de design semiautomatizados: Os programas CAD nos permitem projetar a placa arrastando e soltando componentes onde precisamos deles. Alguns sistemas CAD podem até nos ajudar a criar os traços, que também nos permitem mover, adicionar ou remover componentes ou redirecionar conforme necessário. Em um mundo, usando sistemas CAD, podemos projetar o PCB com alta eficiência e precisão.
Validação do projeto: Um sistema CAD pode ser usado para verificar se nosso projeto de PCB é válido testando suas tolerâncias, compatibilidade, colocação de componentes, e assim por diante. Alguns sistemas podem até encontrar erros em tempo real que ajudam a minimizar e eliminar impactos negativos antes de passarmos para a fase de fabricação.
Geração de arquivo: Os sistemas CAD podem nos ajudar a gerar arquivos Gerber e outros formatos de arquivo necessários para a fabricação, e esses arquivos gerados pelo software CAD são apresentados com alta precisão.
Criação de Regras e Modelos: Podemos criar e armazenar conjuntos de regras personalizados usando programas CAD e compartilhá-los com designers para aprimorar a funcionalidade do software. Além disso, podemos criar modelos que trazem grande conveniência para futuros projetos de PCB.
Projetar um bom PCB requer muito conhecimento e experiência, o que não é pouca coisa. Portanto, se você não tiver experiência em design de PCB, é melhor pedir a um profissional para lidar com isso, e MOKO é sua primeira escolha. Na MOKO Technology, a equipe de design de PCB com cerca de 16 anos de experiência é proficiente em design de PCB. Nossos projetistas utilizam sistemas CAD para projetar com eficiência e precisão PCBs simples a complexos. além do que, além do mais, fornecemos serviços em grande escala desde o design do PCB até a produção e montagem. Obtivemos certificações, incluindo ISO9001:2015, ISO14001, ISO13485, ROHS, BSCI, UL, etc., para garantir que possamos sempre fornecer aos clientes PCBs de alta qualidade e o melhor serviço.
