Por que o layout do PCB é necessário
Utilizamos placas de circuito impresso (PCB) para conectar componentes eletrônicos por meio de trilhas condutoras. Isso permite a prototipagem de circuitos elétricos e a fabricação de produtos eletrônicos. A produção em massa de produtos eletrônicos baseados em PCBs é mais rápida e econômica em comparação com aqueles baseados em técnicas de fiação alternativas. Como nos PCBs, os componentes são montados e conectados simultaneamente, precisamos fazer a Layout PCB apenas uma vez e podemos fabricar um grande número de PCBs ao mesmo tempo.
Quando se trata de PCBs, o projeto do layout é a parte mais importante, pois determinará o posicionamento dos vários componentes e suas funções no produto desejado. Neste guia, detalharemos algumas estratégias para o projeto do layout de PCBs, erros comuns a serem evitados, etc., para ajudar você a projetar PCBs de alta qualidade.
Primeiro, we vamos dar uma olhada em algumas das estratégias amplamente utilizadas no projeto de um layout de PCB;
Estratégias para projetar layout de PCB
Tudo começa com um esquema
É uma boa prática fazer um esquema do circuito antes de iniciar o projeto da placa de circuito impresso. O esquema servirá como um modelo para a colocação dos componentes e o layout das trilhas na placa de circuito impresso. Se você usar um software de projeto de PCB eficiente, ele permitirá que você importe esse esquema, o que tornará o processo de projeto da placa relativamente mais fácil.
Depois de importar este esquema para um software de design inteligente de PCB, você pode começar a posicionar componentes, fios e bases. Feito isso, podemos começar a projetar o layout da PCB.
A abordagem da compartimentação
A compartimentação é uma ótima estratégia para projetar um layout de PCB. Precisamos identificar qual é a função de cada parte do circuito e, em seguida, dividi-lo em pequenas seções de acordo com sua função. Isso ajudará a visualizar melhor o circuito.
Você precisa manter os componentes de cada seção agrupados na mesma região da placa de circuito impresso. Isso ajudará a manter as trilhas condutivas curtas. Isso é importante, pois trilhas longas podem captar radiação eletromagnética, o que pode levar a ruído e interferência.
Você deve organizar as várias seções dos circuitos de forma que a corrente siga um caminho pequeno e linear. Você deve garantir que a energia fornecida a cada seção tenha a mesma voltagem. Chamamos isso de "configuração em estrela" e ela ajuda a obter trilhas mais curtas.
Abordagem de camada única e multicamadas
Você pode achar difícil projetar grandes circuitos em uma PCB de camada únicaIsso ocorre porque é difícil evitar a interseção ao rotear trilhas. Você pode precisar de duas ou mais camadas com trilhas roteadas em vários lados da PCB.
Você pode conectar trilhas de uma camada à outra usando uma "via". Entendemos "via" como um furo revestido de cobre em uma placa de circuito impresso que conecta eletricamente a camada inferior à camada superior. Você também pode conectar as trilhas inferior e superior usando o "furo passante" dos componentes eletrônicos implantados.
The 45o Técnica de flexão
Uma boa prática para projetar PCBs é dobrar a maioria dos traços de cobre em ângulos de 45°. Isso ocorre porque os ângulos de 45° encurtam o caminho elétrico entre os vários componentes, em comparação com os ângulos de 90°. Além disso, sinais lógicos de alta velocidade podem ser refletidos em ângulos agudos (próximos a 90°), o que pode levar à interferência.
Alguns erros comuns a evitar no layout de PCB
Aqui estão alguns dos erros mais comuns durante o layout de PCB e como você pode evitá-los.
Escolha da ferramenta de design errada
Para projetar uma PCB eficiente, é fundamental escolher a ferramenta certa. Se você escolher uma ferramenta errada ou inadequada para o projeto de PCB, isso causará problemas como aumento nos custos de fabricação e atrasos prolongados. Portanto, recomendamos fortemente que você escolha a ferramenta apropriada que melhor atenda às suas necessidades de projeto de PCB. Há muitas opções para escolher e você deve pesquisar bastante antes de investir em uma ferramenta específica.
Técnicas de layout incompetentes
Projetos de PCBs costumam ser complexos porque os utilizamos com frequência para fabricar dispositivos eletrônicos menores e mais rápidos. Há uma demanda crescente por circuitos eletrônicos com dimensões mínimas. É por isso que pretendemos fabricar PCBs com componentes menores e com dimensões reduzidas. Se você escolher uma técnica de layout incompetente ou inadequada, as conexões podem não funcionar corretamente. Se você estiver trabalhando com componentes com maior número de pinos e menor passo, é crucial escolher uma técnica de layout competente.
Espessura inadequada do cobre
A espessura do cobre desempenha um papel importante no traçado e, consequentemente, no projeto de PCBs. Se a espessura não for adequada, haverá revestimento insuficiente nos furos. Por isso, é importante obter a espessura exata do cobre para obter um bom projeto de PCB.
Colocação incorreta de capacitores de desacoplamento
Utilizamos capacitores de desacoplamento para manter uma tensão estável. Frequentemente, colocamos esses capacitores no trilho da fonte de alimentação. Devemos instalá-los perto do pino que precisa de tensão estável. Capacitores de desacoplamento não funcionarão corretamente se forem colocados longe do pino que precisa de tensão estável.
Falha ao fazer backups do seu trabalho
Utilizamos diferentes conjuntos de dados e softwares para criar projetos de PCB eficientes. Devido às diversas ferramentas envolvidas, os dados podem ser perdidos ou perdidos permanentemente se você não os salvar em intervalos regulares. Faça vários backups do seu trabalho para que, mesmo que um seja corrompido, os outros permaneçam seguros e protegidos.
Falta de avaliações de design
Um dos elementos mais essenciais no projeto de uma placa de circuito impresso (PCB) é a revisão da interconexão dos circuitos e do funcionamento da placa. As revisões de projeto ajudam a prevenir todos os tipos de erros de projeto. As pessoas têm um certo viés ao revisar seu próprio trabalho, por isso é essencial que outras pessoas revisem o projeto da placa, pois elas podem encontrar algum erro que você possa ter deixado passar.
Falta de comunicação
Estresse, multitarefa e fadiga são comumente observados na produção em massa de PCBs. Esses fatores podem levar a falhas de comunicação, o que pode, por sua vez, aumentar os custos e o tempo de operação. Para evitar isso, garanta uma boa comunicação em todos os canais. Isso ajudará no projeto e na fabricação de PCBs eficientes que atendam aos seus requisitos de serviço desejados.
As 7 principais ferramentas de design de PCB
Existem inúmeras ferramentas de design de layout de PCB disponíveis no mercado atualmente. Você precisa analisar cuidadosamente e de forma objetiva todas as principais e, em seguida, escolher a ferramenta certa que atenda a todas as suas necessidades. Aqui estão as 7 principais ferramentas de design de layout amplamente utilizadas na indústria de PCB:
1. Altium Designer
Com recursos poderosos como visualização 3D avançada, colaboração em tempo real e integração perfeita com o MCAD, o Altium Designer é a melhor escolha para o design profissional de PCB. Apesar de ser poderoso, ele tem um preço inicial de US$ 355/mês.
2. Cadência Allegro
A Cadence Allegro é especializada em projetos complexos de placas de circuito, como placas-mãe de CPU. Sua especialidade é a análise de integridade de sinal, oferecendo amplas opções de roteamento e uma biblioteca abrangente de componentes. Seu público-alvo são usuários corporativos de alto nível.
3. FácilEDA
O EasyEDA é uma solução web gratuita que pode ser usada online e offline. Ele suporta importação de arquivos de outras ferramentas importantes e inclui recursos integrados, como integração de inventário de componentes em tempo real e visualização de PCB 3D.
4.KiCAD
Para placas de baixa a média complexidade, existe uma alternativa de código aberto: o KiCAD. Multiplataforma, com visualização 3D e comunidade ativa, é uma ferramenta de roteamento versátil.
5. águia
A Autodesk adquiriu o Eagle, que oferece preços diferenciados, desde a versão gratuita até a premium. Suas versões pagas contam com roteamento automático e são compatíveis com o Fusion 360.
6. Criador de circuitos
O CircuitMaker, baseado na tecnologia Altium, é gratuito e ideal para usuários individuais e pequenos projetos. Ele suporta até 32 camadas e inclui recursos como roteamento automático topológico e modos de roteamento interativo.
7. PCB DesignSpark
O DesignSpark PCB oferece acesso acessível a ferramentas de design de PCB com recursos avançados disponíveis na assinatura (US$ 17.99/mês). Com acesso aos componentes SnapEDA, ele também conta com modelos de listas de materiais personalizáveis.
Tecnologia MOKO é um nome renomado quando se trata de design e fabricação de PCBs. Utilizamos ferramentas de ponta para projetar seus layouts de PCB e podemos ajudá-lo a projetar layouts que atendam às suas necessidades específicas. Possuímos uma estrutura sofisticada para fabricar seus produtos de alta qualidade. PCBsSe você conseguiu criar PCBs brilhantes de camada única ou multicamadas, mas não consegue concretizar sua ideia, não se preocupe, pois estamos aqui para ajudar. Basta entrar em contato conosco e cuidaremos do resto. Esperamos receber notícias suas em breve!
