Pautas de diseño de PCB fáciles de usar para ingenieros

Como paso preliminar del proceso de fabricación de PCB, el diseño de PCB es una de las fases más importantes en el diseño de PCB, ya que su calidad determina esencialmente el enrutamiento de PCB, lo que afecta aún más la confiabilidad final y la funcionalidad de los PCB. Por lo tanto, se puede concluir que un diseño de PCB razonable allana el camino para placas de PCB de alta calidad. Sin embargo, un diseño de PCB irrazonable puede generar problemas en términos de funcionalidad y confiabilidad. El diseño de PCB bien diseñado brindará más comodidades, ya que no solo ahorra espacio en la superficie de PCB, sino que también garantiza el rendimiento del circuito.

El diseño de PCB viene principalmente en dos tipos, diseño interactivo y diseño automático. En términos generales, el diseño automático representa el marco basado en el cual el ajuste se llevará a cabo mediante el diseño interactivo. Durante el diseño de PCB, la redistribución se puede implementar en el circuito de puerta de acuerdo con la situación específica de enrutamiento. Se intercambian dos circuitos de puerta, que luego se convertirán en un diseño óptimo que es más fácil de usar para el enrutamiento.

Después de completar el diseño de PCB, parte de la información se puede etiquetar en los archivos o esquemas de diseño de PCB para que la información o los datos relacionados con PCB sean consistentes con los representados en los esquemas. Como resultado, se puede mantener el cambio síncrono tanto en el perfilado como en la modificación del diseño de PCB. Además, la actualización se realiza en datos analógicos y la verificación a nivel de placa se puede implementar en el rendimiento y las funciones eléctricas.

Reglas básicas de diseño de PCB

Básicamente hablando, el diseño de PCB debe cumplir con dos reglas fundamentales:
1). El diseño de PCB debe garantizar una alta calidad.
2). El diseño de la placa de circuito impreso debe tener un aspecto limpio y claro, lo que permite que el componente se coloque uniformemente en la superficie de la placa.

Una vez que un producto funciona de manera satisfactoria en términos de los dos aspectos mencionados anteriormente, puede considerarse perfecto.

Directrices prácticas de diseño de PCB

Directriz #1. El bucle debe ser lo más corto posible.

Los bucles, especialmente los de alta frecuencia, deben ser lo más cortos posible. Los bucles pequeños suelen tener una inductancia y una resistencia más bajas y pueden ayudar a reducir el número de señales acopladas en el nodo que se derivan de una fuente externa o se transmiten por el nodo. La inductancia se puede reducir si el bucle se encuentra en el plano de tierra. También puede mantener el bucle del circuito del amplificador operacional lo más corto posible para evitar que el ruido se acople al circuito.

Directriz #2. La vía térmica debe ubicarse adecuadamente.

Vias transfiere el calor de un extremo de la PCB al otro lado, lo que es especialmente útil cuando la placa se monta sobre un disipador de calor en el chasis. En tales condiciones, el chasis disipará aún más el calor. Las vías grandes funcionan mejor que las vías pequeñas en la eficiencia de disipación térmica. Las vías múltiples funcionan de manera más eficiente que las vías individuales en términos de disipación térmica y reducen la temperatura de funcionamiento de los componentes. Una temperatura de funcionamiento más baja conduce a una mayor fiabilidad.

Directriz #3. El tamaño y el recuento de vías deben organizarse razonablemente.

Las vías presentan tanto inductancia como resistencia. Si planea organizar el enrutamiento desde un extremo de la placa PCB hasta el otro extremo y requiere una inductancia o resistencia relativamente baja, se puede confiar en varias vías. Las vías grandes presentan menor resistencia. Este método es especialmente útil cuando el condensador de filtro y el nodo de alta corriente están conectados a tierra.

Directriz #4. Tenga cuidado con los componentes sensibles al calor.

Los componentes sensibles al calor deben ubicarse lejos de los componentes que generan calor. Los componentes sensibles al calor incluyen termopar y capacitor electrolítico. La medición de la temperatura posiblemente se verá afectada cuando el termopar se encuentre cerca de una fuente de calor. El capacitor electrolítico sufrirá una vida útil reducida cuando el capacitor electrolítico esté ubicado cerca de componentes que generen calor. Los componentes que generan calor posiblemente incluyen diodos, inductores, diodos, puentes rectificadores, MOSFET y resistencias cuyo calor generado depende de la corriente que fluye a través de ellos.

Directriz #5. El condensador de desacoplamiento debe ubicarse cuidadosamente.

El condensador de desacoplamiento debe ubicarse cerca de los pines de alimentación o tierra del IC para maximizar la eficiencia de desacoplamiento. La capacitancia parásita se producirá cuando el condensador se coloque en un lugar lejano. Deben disponerse varias vías entre los pines del condensador y el plano de tierra para que se pueda reducir la inductancia.

Directriz #6. La almohadilla térmica debe ubicarse de manera inteligente.

La configuración de la almohadilla térmica tiene como objetivo hacer que la distancia sea lo más pequeña posible entre las trazas o el relleno y los pines del componente, lo que es beneficioso para la soldadura. La conexión pequeña es corta cuando se trata de reducción de resistencia. Una vez que no se aplican almohadillas térmicas en los pines de los componentes, la temperatura de los componentes será más baja. Se dispone de una mejor conexión térmica conectando trazas o relleno, lo que ayuda a la disipación térmica. Sin embargo, es más difícil de soldar o desoldar.

Directriz #7. Las huellas digitales y de ruido deben estar alejadas de los circuitos analógicos.

Trazas o conductores paralelos pueden conducir a la generación de capacitancia. Las señales tienden a acoplarse en los circuitos cuando las trazas están ubicadas demasiado cerca unas de otras, lo que es especialmente cierto para una frecuencia relativamente alta. Los rastros de alta frecuencia y ruido deben estar lejos de aquellos que no quieres que te molesten con el ruido.

Directriz #8. La distancia entre los trazos y la vía de montaje debe organizarse adecuadamente.

Se debe mantener suficiente espacio entre las pistas de cobre o el relleno y las vías de montaje para evitar el riesgo de descarga eléctrica. La máscara de soldadura no es un inductor confiable, por lo que también se debe mantener una distancia suficiente entre el cobre y cualquier hardware de montaje.

Directriz #9. La conexión a tierra puede ser peligrosa si se le presta poca atención en el diseño de la placa de circuito impreso.

La tierra no es un conductor ideal, por lo que se debe tener cuidado al colocar la tierra con ruido lejos de las señales silenciosas. Las trazas de tierra deben ser lo suficientemente grandes para transportar la corriente que fluye. Colocar un plano de tierra debajo de las trazas de señales puede ayudar a reducir la impedancia de las trazas, lo cual es una condición ideal.

Directriz #10. La placa PCB debe considerarse como un disipador de calor.

Se debe colocar más cobre alrededor de los componentes de montaje en superficie para que se pueda proporcionar un área de superficie adicional para disipar el calor, que es un método que brinda una mayor eficiencia. Incluso se mencionan pautas similares en las hojas de datos de algunos componentes.

Consejos adicionales de diseño de PCB

Una vez que se completa el diseño de PCB, antes de continuar con el siguiente paso, examine cuidadosamente su diseño de PCB según los siguientes consejos.
1). El tamaño de la placa debe verificarse para asegurarse de que sea compatible con el que se muestra en los esquemas o los requisitos de la técnica de fabricación de PCB y si hay marcas fiduciarias.
2). Se debe garantizar que los componentes no tengan conflicto en el espacio bidimensional y tridimensional.
3). Los componentes deben verificarse para garantizar que todos los componentes estén distribuidos de manera ordenada y uniforme.
4). Los componentes que requieran un reemplazo posterior deben examinarse para asegurarse de que estén accesibles para reemplazo o modificación.
5). Se ha mantenido una distancia suficiente entre los componentes sensibles al calor y los componentes generadores de calor.
6). Se debe garantizar que los componentes ajustables se ajusten convenientemente.
7). El área de disipación térmica debe contener un disipador de calor y contar con un flujo de aire suave.
8). El flujo de la señal debe ser fluido y la interconexión debe ser lo más breve posible.

¿Tiene un diseño de PCB perfecto? ¡Entonces necesita un fabricante de PCB confiable para imprimir sus placas!

PCBCart ha estado fabricando placas de circuitos para empresas de todo el mundo durante más de 10 años. Simplemente proporcione sus archivos de diseño de PCB, le garantizamos que obtendrá placas de circuito completamente funcionales en el menor tiempo posible. ¿Acaba de terminar un nuevo diseño de PCB y busca PCB House? Compruebe cuánto puede ahorrar al utilizar nuestro servicio de fabricación de PCB personalizado.

Recurso útil:
• Consideraciones sobre el diseño de señales mixtas
• Sugerencias para el diseño de alta velocidad
• Influencia del diseño de PCB en el rendimiento de EMC de productos electrónicos
• Reglas de diseño y seguimiento para ensamblaje de construcción de caja
• Servicio completo de fabricación de PCB con múltiples opciones de valor agregado
• Requisitos de archivos para una fabricación eficiente de PCB
• Comparación de servicios de fabricación de PCB estándar y prototipo de PCB
• Cuándo usar el servicio de prototipo de PCB y cuándo cambiar al servicio de PCB estándar
• A excepción de la fabricación de PCB, PCBCart también ofrece un servicio completo de ensamblaje de PCB llave en mano