Il est important de garantir la fiabilité de la conception d'un circuit imprimé, car toute erreur, aussi minime soit-elle, peut ralentir le processus de fabrication et d'assemblage plus détaillé et, par conséquent, entraîner des coûts plus élevés. En tant que débutant en conception de circuits imprimés, vous constaterez que les problèmes sont plus fréquents qu'un concepteur expérimenté. Dans cet article, nous listons les 10 erreurs de conception de circuits imprimés les plus courantes et proposons des solutions pour les éviter.
Largeur de trace incorrecte
Il est tentant d'utiliser une largeur de piste uniforme sur toute la carte pour des raisons de simplicité, mais ce n'est pas la meilleure solution, car les différents types de signaux et de puissance ont des exigences variables en matière de largeur de piste. Par exemple, les pistes transportant de l'énergie doivent être plus larges pour dissiper la chaleur avec un flux de courant accru sans griller. En revanche, les signaux à haute impédance nécessitent des pistes étroites pour minimiser la capacité parasite. Les signaux radiofréquence sont particulièrement vulnérables et peuvent nécessiter une largeur de piste précise pour correspondre à l'impédance caractéristique.
Pour en savoir plus: Largeur des pistes du circuit imprimé : son importance pour les performances de votre carte
Espacement inadéquat des traces
Les fabricants fixent des exigences de distance minimale pour la production de circuits imprimés. Les concepteurs inexpérimentés, en particulier, considèrent le respect de ces minimums comme la meilleure option. Cependant, cela entraîne des coûts plus élevés, des rendements plus faibles et un couplage piste à piste plus important. Un espacement réduit entraîne une augmentation de la diaphonie et du bruit, ce qui se traduit par une qualité de signal médiocre. Il est donc recommandé de maintenir un espacement suffisant entre les pistes, c'est-à-dire une distance au moins trois fois supérieure à la distance entre la couche de signal et la couche de référence la plus proche.
Longueur de trace excessive
Les pistes devant transmettre des signaux à haut débit doivent être courtes et droites. Une longueur excessive risque de provoquer des problèmes tels que la réflexion du signal, une sensibilité accrue aux interférences électromagnétiques et une augmentation des coûts. La piste peut être considérée comme un ligne de transmission Lorsque la longueur d'une trace est supérieure à un dixième de la longueur d'onde du signal qui la traverse. Dans ce cas, outre la longueur, un calcul d'impédance (à l'aide d'un des nombreux outils spécifiques, également disponibles gratuitement sur Internet) doit être effectué afin de vérifier le couplage d'impédance et d'éviter toute perte de puissance du signal.
Mauvaise position des condensateurs de découplage
Les lignes d'alimentation du PCB doivent utiliser condensateurs de découplage Fournir à tous les composants de la carte une alimentation stable, exempte de transitoires et d'oscillations. Ces condensateurs doivent toujours être en parallèle avec l'entrée d'alimentation et placés au plus près de la broche du composant à alimenter. La ligne d'alimentation issue de la source d'alimentation doit être bien positionnée sur le circuit imprimé afin d'atteindre le condensateur de découplage avant d'atteindre la broche nécessitant une tension stable.
Placer les pièces trop près du bord de la planche
Dans une conception de PCB, si vous mettez le Tampon PCB Trop près du bord, la pastille risque d'être endommagée lors de l'assemblage. Une bonne conception garantit que les pastilles restent dans les limites de la carte. La tolérance standard pour la longueur et la largeur d'un circuit imprimé est de ± 020 pouce. Si votre carte utilise des composants CMS pour le soudage, veillez à prévoir un espace supplémentaire pour que vos fabricants puissent parfaitement la maintenir pendant l'assemblage. SMT processus. Dans le cas contraire, votre fabricant devra utiliser des rails ou des fixations pour soutenir le circuit imprimé, ce qui augmentera vos coûts de fabrication.
Placer les pastilles SMT trop près les unes des autres
Les composants CMS ont des masques de soudure plus grands que la surface de leurs pastilles. Cependant, les masques de soudure individuels ne doivent pas se croiser. Sinon, pendant la soudure par refusionCertaines pièces peuvent se déplacer vers le centre (et les unes vers les autres). Il n'est pas nécessaire d'utiliser une seule grande pièce de cuivre, et il est important d'éviter que plusieurs pièces ne se déplacent vers le centre et n'entrent en collision, perturbant ainsi le processus de fabrication et provoquant diverses imperfections. Pour remédier à ces problèmes, il est nécessaire de prévoir un espace suffisant entre les pastilles CMS.
Vias manquants ou inadéquats
Les vias servent à l'interconnexion des couches d'un circuit imprimé et à la dissipation thermique. Une mauvaise utilisation des vias peut entraîner des problèmes tels qu'une mauvaise qualité du signal et une mauvaise distribution de l'énergie. Il est recommandé aux concepteurs de prévoir un nombre et une taille de vias adaptés pour la connexion de l'alimentation et de la masse, en fonction des courants nécessaires dans le composant et de la fréquence des signaux. Les vias thermiques sont utiles lorsqu'une dissipation thermique est nécessaire dans les applications à forte puissance.
Utilisation excessive des calques dans la conception
Il ne fait aucun doute que les circuits imprimés multicouches offrent de nombreux avantages, tels qu'un espace de routage accru et une l'intégrité du signalCependant, surcharger les couches inutilement ne ferait qu'augmenter les coûts et complexifier le processus de fabrication. Par conséquent, les concepteurs de circuits imprimés doivent évaluer attentivement les exigences du circuit et envisager de meilleures solutions, comme l'optimisation du placement des composants ou l'utilisation de différentes stratégies de routage, plutôt que d'ajouter des couches. Une conception de circuit imprimé efficace permet d'obtenir les mêmes performances tout en maîtrisant le budget.
Interférence électromagnétique (EMI)
La cause la plus fréquente d'interférences électromagnétiques est liée à la mauvaise conception des circuits imprimés. minimiser les EMI dans le PCB, il est suggéré de regrouper les éléments en fonction de leur fonctionnalité, comme les circuits analogiques, numériques, de puissance, basse fréquence, haute fréquence ou autres, etc. Cependant, il convient de minimiser, ou de préférence, de supprimer les angles droits sur les traces et d'utiliser des conteneurs métalliques et des câbles blindés qui permettent à leur tour l'absorption des interférences.
Disposition incorrecte de l'antenne
Si le circuit imprimé comprend des antennes pour la communication sans fil, la conception du circuit doit être réalisée avec le plus grand soin afin d'éviter toute erreur. Il est donc essentiel d'adapter l'impédance entre l'émetteur-récepteur et l'antenne afin d'optimiser le transfert de puissance. En général, le câble reliant l'émetteur-récepteur à l'antenne doit idéalement avoir une impédance de 50 Ω. Pour un réglage précis et précis de l'impédance, un filtre tuner Pi (LC) ou tout autre circuit d'adaptation doit être placé entre l'antenne intégrée et l'émetteur-récepteur.
Pour en savoir plus: Comment concevoir une antenne PCB comme un pro ?
