Linee guida per la progettazione e il layout del PCB
La progettazione e la disposizione dei PCB è un'abilità importante e complessa che richiede conoscenza, esperienza e pazienza. Un design efficiente può non solo risparmiare denaro ma anche migliorare la funzionalità del prodotto. Per aiutare il processo, ci sono molti strumenti di progettazione PCB come Advanced Design Suite, OrCAD, ARES e così via. Questo articolo discute alcune linee guida che sono state elaborate per informare i progettisti PCB sugli errori più comuni e per aiutarli nella fase di progettazione e layout.
Il primo compito nel layout PCB è quello di creare un layout raw del PCB assegnando lo spazio disponibile sul PCB a diversi blocchi di circuito. Questo aiuta in due decisioni iniziali critiche
Vengono identificate aree separate per componenti diversi, porte di comunicazione o antenne.
Le tracce più critiche del circuito vengono identificate e il resto del layout diventa centralizzato, il che porta a un design più conveniente.
Generalmente, vogliamo adattare tutti i componenti nel minor spazio possibile che diventa critico nel caso in cui sia necessario un PCB miniaturizzato. Il PCB è per lo più montato in un dispositivo dopo la produzione utilizzando uno spazio della scheda; pertanto, i componenti critici vengono posizionati in modo tale da non danneggiarsi in quella fase. Gli strati di PCB vengono decisi sulla base della complessità del progetto. Aggiungere più strati aggiunge più costi, ma allo stesso tempo è possibile installare circuiti complicati in uno spazio minore.
Le tracce o tracce, che sono essenzialmente linee di depositi di rame, sono state progettate seguendo rigorose linee guida. La rigidità delle linee guida di progettazione per lo spessore del rame, la larghezza della traccia e i fori differiscono per i diversi tipi di PCB.
L'ampiezza della traccia può cambiare il modello di radiazione nel caso di un progetto RF dove la modifica di una larghezza della pista può cambiare drasticamente l'impedenza, tuttavia, per tutti i tipi di PCB, la larghezza della traccia decide la resistenza quindi deve essere mantenuta in modo che le proprietà elettriche di il circuito non è interessato
Lo spessore del rame è maggiore per gli strati esterni e minore per gli strati interni in un design a più strati. La clearance della traccia è un altro fattore importante, le tracce o le tracce devono essere mantenute a distanza di sicurezza dove non interferiscono elettricamente.
Quasi tutti i PCB hanno dei fori praticati. Poiché i fori di perforazione richiedono uno sforzo maggiore e c'è una maggiore probabilità di errore di fabbricazione del PCB durante il processo di perforazione, è consigliabile ridurre il numero di fori.
Il design PCB multistrato aiuta a risparmiare spazio in caso di un circuito complicato in cui dobbiamo risparmiare spazio. Diversi strati sono collegati tramite fori passanti. Nella PCB multistrato, si consiglia di avere due strati separati per terra e potenza. Questo non solo aiuta a dissipare il calore, ma riduce anche le possibilità di tracce in miniatura per formare antenne. Il rapporto costi / benefici di un progetto a più strati viene spesso eseguito prima della produzione di un PCB a più strati.
Ogni traccia in un PCB ha una certa resistenza e quindi dobbiamo stimare i problemi di riscaldamento che potrebbero svilupparsi in alcuni progetti. In questi casi possiamo incorporare dissipatori di calore. Per i progetti RF, la progettazione e il layout dei PCB è la chiave. Spesso incorporando curve circolari anziché rettangolari, viene mantenuta la forza del segnale. Per la RF è necessario principalmente un piano di massa e gli ingressi sono tenuti il più lontano possibile dalle uscite.