Non cabe dúbida de que a creación esquemática e PCB o deseño son aspectos fundamentais da enxeñaría eléctrica, e ten sentido que recursos como artigos técnicos, notas de aplicación e libros de texto estean a miúdo concentrados nestas partes do proceso de deseño. Non obstante, non debemos esquecer que se non sabes como converter o ficheiro de deseño completo nunha placa de circuíto ensamblada, o esquema e o deseño non son moi útiles. Aínda que estea un pouco familiarizado coa orde e a montaxe de PCB, quizais non saiba que certas opcións poden axudarche a obter resultados suficientes a un custo máis baixo.

Non vou falar sobre a fabricación de PCBs de bricolaxe e non podo recomendar sinceramente este método. Hoxe en día, a fabricación profesional de PCB é moi barata e cómoda e, en xeral, o resultado é moi superior.

Levo moito tempo dedicado ao deseño de PCB independente e de baixo volume, e pouco a pouco obtiven a suficiente información relevante para escribir un artigo bastante completo sobre o tema. Non obstante, son só unha persoa e non o sei todo, así que non dubides en ampliar o meu traballo a través da sección de comentarios ao final deste artigo. Grazas pola túa contribución.

Esquema básico

O esquema está composto principalmente por compoñentes e fíos conectados de forma que produce o comportamento eléctrico desexado. Os fíos converteranse en rastros ou verterán cobre.

Estes compoñentes inclúen pegadas (patróns de terra), que son conxuntos de orificios pasantes e/ou almofadas de montaxe en superficie que coinciden coa xeometría terminal da parte física. As pegadas tamén poden conter liñas, formas e texto. Estas liñas, formas e texto denomínanse colectivamente serigrafía. Estes móstranse no PCB como elementos puramente visuais. Non conducen a electricidade e non afectarán ao funcionamento do circuíto.

A seguinte figura ofrece exemplos de compoñentes esquemáticos e as correspondentes pegadas de PCB (as liñas azuis indican as almofadas de pegadas ás que está conectado cada pin de compoñente).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Converter esquema para esquema de PCB

O esquema completo é convertido polo software CAD nun esquema de PCB composto por paquetes de compoñentes e liñas; este termo bastante desagradable refírese a conexións eléctricas que aínda non se converteron en conexións físicas.

O deseñador primeiro organiza os compoñentes e despois utiliza as liñas como guía para crear trazos, verteduras de cobre e vías. Un orificio pasante é un pequeno orificio pasante que ten conexións eléctricas a diferentes capas de PCB (ou varias capas). Por exemplo, unha vía térmica pódese conectar á capa de terra interna e verterase un fío de cobre de terra na parte inferior da placa).

Verificación: Identificar problemas no esquema de PCB

O último paso antes do inicio da fase de fabricación chámase verificación. A idea xeral aquí é que as ferramentas CAD tentarán atopar erros de deseño antes de que afecten negativamente á función do taboleiro ou interfiran co proceso de fabricación.

Xeralmente hai tres tipos de autenticación (aínda que pode haber máis tipos):

Conectividade eléctrica: Isto garante que todas as partes da rede estean conectadas mediante algún tipo de estrutura condutora.

Coherencia entre esquema e esquema: isto é evidente. Supoño que as diferentes ferramentas CAD teñen diferentes formas de conseguir esta forma de verificación.

DRC (Comprobación de regras de deseño): isto é particularmente relevante para o tema da fabricación de PCB, porque as regras de deseño son restricións que debes impoñer no teu deseño para garantir unha fabricación exitosa. As regras de deseño comúns inclúen o espazo mínimo de trazo, o ancho mínimo de trazo e o diámetro mínimo da perforación. Ao colocar a placa de circuíto, é fácil violar as regras de deseño, especialmente cando tes présa. Polo tanto, asegúrese de usar a función DRC da ferramenta CAD. A seguinte figura transmite as regras de deseño que usei para a tarxeta de control do robot C-BISCUIT.

As funcións de PCB están listadas horizontal e verticalmente. O valor na intersección das filas e columnas correspondentes ás dúas características indica a separación mínima (en mils) entre as dúas características. Por exemplo, se miras a fila correspondente a “Taboleiro” e despois vai á columna correspondente a “Pad”, verás que a distancia mínima entre a almofada e o bordo do taboleiro é de 11 mils.