El diseño del PCB es lo mismo que finalizar una obra de arte. Los ingenieros pueden pasar días, semanas o incluso meses tratando de diseñar estos patrones en un intento de crear algo único. Pero al igual que estos ingenieros, ¿no querrías hacer lo mismo que ellos y convertir todas las teorías eléctricas que has aprendido en algo real?
Por supuesto que sí. Primero, puede que quieras entender algunas cosas sobre el proceso de diseño del PCB. Mientras que los desafíos están por delante, el diseño del PCB es la mejor parte cuando se trata de diseñar un PCB.
(una placa de circuito detallada de lo que un plan debe traer)
1. ¿Qué es el diseño del PCB?
En primer lugar, una disposición es la manera en que los componentes de algo se organizan o cómo se fijan los materiales. Lo mismo ocurre cuando se trata de los PCB. Un diseño de PCB es un término amplio que indica varios procesos requeridos en el diseño de un PCB. Implica la realización de trazas, recortes de agujeros de montaje, etiquetado y especificación de la ubicación de los componentes, entre otros.
(dibujo de la mano humana de una disposición de la PCB)
2. Diseño del Diseño de la PCB
El diseño del diseño del PCB es una habilidad única que exige la comprensión tanto del sistema CAD del PCB como del software de diseño del PCB. A continuación se presentan algunos de los aspectos esenciales:
2.1 El principio de la disposición original
Casi todo el software de diseño de PCB tiene la opción de "auto-enrutador", y la mayoría de las veces, muchos diseñadores se arriesgarían inmediatamente a utilizarlo. La razón es que es una forma fácil de enrutar un PCB. Pero para estar seguros, es aconsejable no utilizarlo nunca. La razón es que no es tan preciso y simétrico como debería ser.
2.2 Dirección del diseño original
Antes de comenzar a colocar los componentes, es necesario consultar con el productor. Puede que tengas que escuchar cualquier demanda que él pueda tener, como el número de capas que pueden manejar. Otros requisitos pueden incluir cosas como el ancho mínimo de traza y el espaciado de traza, entre otros.
2.3 El espaciado de los originales en la maqueta
Cuando la electricidad pase a través de los rastros de cobre, generará calor. Pero eso se puede evitar controlando el espacio de las marcas. Su ancho necesita ser controlado. Es importante señalar que los rastros más completos significan menos resistencia que la corriente encuentra al pasar por el circuito.
2.4 Evita usar un ángulo de 90 grados
Es aconsejable evitar el uso de un ángulo de trazado de 90 grados y en su lugar usar 45 grados. ¿Pero cuál es la razón de esto? Los aspectos de trazado de 45 grados evitan los cortocircuitos. Los ángulos de 90 grados también pueden no grabarse completamente, y esto puede causar cortocircuitos.
2.5 Crear siempre un plano
Siempre debes tener un terminal de tierra común en los esquemas de los circuitos. Esto es esencial para un esquema de PCB ya que proporciona trazas con una referencia estándar dirigida a medir los voltajes. Los problemas surgen cuando se intenta utilizar marcas en lugar de planos de tierra para el trazado.
2.6 Evitar la superposición
Por último, a toda costa, asegúrese de evitar los problemas que tienen que ver con la superposición cuando se trata de diseños de PCB. Esto puede hacer que toda la línea sea aún más complicada.
(un diseño de un circuito impreso virtual de una placa de circuito)
3. El Proceso de Consideración de Las Directrices de Diseño de Los PCB/PCB
Aunque el diseño del PCB puede parecer una obra de arte, es esencial empezar de forma organizada. Para conseguir el mejor diseño, hay que seguir los tres pasos necesarios.
Paso 1: Primero, tienes que convertir tus esquemas en una forma de diseño de PCB.
Paso 2: En segundo lugar, hay que añadir y posteriormente rotar los componentes con el fin de reducir las longitudes y el cruce de los cables de aire.
Paso 3: Finalmente, ajustar el tamaño del diseño para el enrutamiento.
(Un ingeniero trabajando en el diseño de un PCB y el diseño final)
4. Diseño del PCB - Tres Elementos de IEM
La interferencia electromagnética (IEM) es la interferencia causada por un dispositivo eléctrico o electrónico a otro a través de campos electromagnéticos. La IEM es un fenómeno común en los PCB. Los siguientes son tres elementos de IEM:
4.1. Tres tipos de acoplamiento
Acoplamiento conducido - esto ocurre si la fuente de energía energiza una parte decente de la antena que concierne a la otra.
Acoplamiento de campo eléctrico - este es un acoplamiento que es energizado o conducido por voltaje. En otras palabras, es proporcional a la energía de la fuente.
Acoplamiento del campo magnético - este es el acoplamiento energizado o impulsado por la corriente. Es equivalente al flujo de la fuente, en otras palabras.
4.2.Circuito del Reloj
Circuito de reloj - en un PCB, los canales digitales síncronos son comúnmente las señales más confiables. Por lo tanto, en bandas estrechas, es posible observar las emisiones radiadas. Además, estos picos tienden a producirse en los armónicos de la frecuencia del reloj. Muchos PCB no tienen señales de reloj en ellos, sino que tienen algo de información digital.
4.3. Circuito de conmutación de energía
Las fuentes de alimentación conmutadas y los convertidores de corriente continua proporcionan varios niveles de voltaje al conmutar rápidamente los niveles de voltaje en un transformador. Si te entusiasma, notarás que la típica frecuencia de conmutación está entre 10-100 kHz.
5. Servicios de Diseño de PCB
¿Está usted en el mercado de los productores que ofrecen excelentes servicios de diseño de PCB? Si usted es un principiante en este campo, entonces aquí están algunas de las cosas más importantes que debe considerar:
5.1 Servicios de diseñadores de diseños de PCB
Si planea adquirir servicios de diseño de PCB, entonces debe asegurarse de que está obteniendo dichos servicios tanto para los PCB existentes como para los nuevos. Además de las pruebas, asegúrese de que su fabricante respete las cuestiones de altura, tamaño y peso, especialmente si el diseño del PCB le parece difícil.
(al buscar diseños de PCB, trabaje con un diseñador que haga pruebas a sus planos y tableros finales)
5.2 Resultados de los diseñadores de diseños de PCB
Al trabajar con los diseñadores, verá los siguientes resultados:
Diagramas de capas de PCB
Esquemas Completos
Archivos completos de Gerber
Un montón de software
5.3 La importancia de los servicios de diseño de PCB
Competencia técnica - tener acceso a un experto tiene una ventaja más significativa cuando se diseñan los PCB.
Proceso racionalizado - con los servicios de diseño de PCB, existe la posibilidad de detectar errores y asegurar la mejora de los productos antes de su comercialización.
Mejor calidad - sin duda, los servicios de diseño son de mejor calidad debido a la competencia.
Rápido tiempo de respuesta - con un especialista, puede estar seguro de la producción de los PCB a tiempo sobre la base de su cuidadosa planificación.
Barato - esto es simple. Es más rentable subcontratar que emprender la fabricación por sí mismo.
6. Cómo Diseñar un Diseño de PCB
En su forma básica, los diseños de PCB son medios de transferir un circuito de una placa de circuitos impresos para que se convierta en una forma física permanente y estable. El diseño de un diseño de PCB implica lo siguiente:
6.1 Los esquemas
Un esquema es un diagrama de componentes, circuitos y conexiones dispuesto de forma que sea fácil de seguir. Cuando se diseñan diseños de PCB, siempre es esencial comenzar con los esquemas. Los esquemas ayudan a construir y comprender el sistema de circuitos.
6.2 Señales de alta frecuencia
Los PCB que tienden a soportar señales de alta frecuencia exigen requisitos especiales. Muchas de las interfaces utilizadas hoy en día funcionan a más de 50 MHz, lo que significa que es esencial tener algún conocimiento sobre cómo evitar los problemas relacionados con las señales de alta velocidad. En las altas frecuencias, los diseños de los PCB se basan en la comprensión de la física del flujo de electrones.
6.3 El enrutamiento de la señal y la colocación de los componentes
Cuando se trata del enrutamiento de la señal y la colocación de los componentes, todo lo que necesitas saber es donde la señal y las corrientes fluirán en tu PCB. Necesitas mantener tus señales digitales lo más lejos posible de las señales analógicas. Los circuitos analógicos tienden a ser sensibles a las señales digitales, un aspecto que puede introducir ruido en el lado analógico.
6.4 Una obra de arte y ciencia
Con la tecnología que continúa avanzando a velocidades sin precedentes, la frecuencia de las señales se ha vuelto muy rápida. Por lo tanto, la necesidad de entender la propagación de la señal es una gran necesidad. Es necesario cerrar la brecha entre los diseños analógicos y digitales. Ambas disciplinas se superponen notablemente a muy altas velocidades, convirtiéndolas en un arte y una ciencia.
(la interfaz a esperar con el software de diseño de PCB)
7. Software de Diseño de PCB
Los siguientes son algunos de los programas de diseño de PCB más comunes:
Autodesk Eagle - este es uno de los conocidos esquemas y software de diseño de PCB hasta ahora. Contiene un editor de esquemas destinado a diseñar diagramas y un editor de diseño de PCB.
KiCAD - es una suite de automatización electrónica multiplataforma y de código abierto. Incluye un editor de PCB para producir PCBs profesionales y un editor de esquemas para editar y crear diseños esquemáticos.
Fritzing - este es el mismo que KiCAD. Incluye un esquema, una disposición de la placa de circuitos impresos y una vista del PCB.
DesignSpark PCB - éste proporciona un entorno fácil de aprender que consiste en la captura de esquemas y una herramienta de diseño de PCB.
EasyEDA - este proporciona una de las capturas de esquemas más potentes además de consistir en un diseñador de biblioteca, un editor de PCB y una herramienta de gestión de proyectos.
UpVerter - esto es lo mismo que EasyEDA. Permite a los ingenieros de hardware crear, compartir y revisar PCBs y esquemas.
PCBWeb Designer - es una aplicación CAD gratuita destinada a diseñar y producir electrónica. Consiste en la captura de esquemas y un catálogo de piezas de flecha integrado.
ExpressPCB Plus - es un software EDA destinado a la creación y posterior diseño de circuitos electrónicos.
TinyCAD - este es un proyecto de software de código abierto que soporta librerías de símbolos estándar y personalizadas. Soporta programas de diseño de PCB que consisten en varios formatos.
Osmond PCB - es una herramienta EDA basada en MAC que soporta la captura de esquemas y el diseño de PCB.
7.1 software gratuito de diseño de PCB
De la lista anterior, los siguientes son los programas gratuitos de diseño de PCB:
8. Diseño de la PCB de RF
Los PCB de radiofrecuencia son un sector apasionante y en crecimiento en toda la industria de los PCB. También participan en una amplia gama de opciones, y los diseños de PCB de RF exigen precisión y exactitud.
La industria de las tarjetas de circuito impreso considera que cualquier frecuencia superior a 100 MHz es una tarjeta de circuito impreso de RF. El PCB de microondas es de aproximadamente 2GHz. El diseño del PCB de RF suele ser una placa de 2 o 4 capas. Los requisitos de disposición de los componentes serán más estrictos, por lo que se necesita un conocimiento profesional del diseño de los diseños de PCB.
(Componente electrónico de RF)
9. Diseño del PCB: Cómo Puede Ahorrarle Tiempo y Dinero
Cuando se trata del diseño y la fabricación de casi todo, tener una disposición funcional es esencial. De la misma manera, en la producción de PCB, tener la disposición correcta en su lugar produce los resultados deseados. Sin embargo, hay algunas cuestiones que conciernen a la disposición de los PCB, como se destaca a continuación:
9.1 Problemas que surgen de la falta de preparación de la disposición de los PCB
Sin una preparación eficiente y precisa de los diseños del PCB, hay una gran posibilidad de que la placa falle por completo. Otras incluyen retrabajos y funcionalidad limitada.
9.2 Cómo pueden los diseñadores de PCB satisfacer las demandas de preparación de diseños de PCB
Es simple. Todo lo que se necesita es usar herramientas esenciales como el software DFM y las herramientas de diseño de PCB.
9.3 Consideraciones para la preparación del diseño de la JCP
Algunas de las consideraciones esenciales incluyen la forma y el tamaño del PCB. Además, los fabricantes deben ser entusiastas cuando se trata de consideraciones espaciales.
9.4 Cuestiones complejas de preparación del diseño de los PCB
Producir un PCB no es un proceso fácil. Los complejos problemas de preparación del diseño de la PCB incluyen aspectos como la creación de la mejor disposición entre trazas, anchuras de trazas y otros factores que pueden afectar a la funcionalidad de la placa.
9.5 Cómo resolver muchos problemas de preparación del trazado de los PCB
Para resolver los problemas de preparación del diseño, todo lo que hay que hacer es emplear un sofisticado diseño o fabricación asistida por ordenador.
(Una tabla completa que ha sido sometida a las mejores prácticas de diseño)
Conclusión
Los diseños de los PCB son esenciales para el funcionamiento adecuado de la placa. ¿Le resulta difícil realizar el diseño de su placa? Si es así, déjenos ayudarle en nuestro PCB. Fabricamos PCBs bajo los mejores planes de diseño. Entendemos la importancia de los diseños de los PCB, lo que significa que nuestras placas funcionarán según lo previsto.