circuito stampato Guida completa (2024)

I circuiti stampati sono percorsi elettrici interni che interconnettono i componenti dei circuiti all'interno dei dispositivi. Ogni volta che si accende un computer o un controllo su un telefono cellulare, allarme radio o altri compiti, componente stereo o qualsiasi dispositivo si preme il pulsante collegato a un circuito stampato che si trovano nelle custodie di tali gadget. Se l'elettricità può essere considerata come il flusso sanguigno dell'elettronica, allora le schede a circuito stampato sono la linea vitale all'interno dei dispositivi elettronici.

Dato l'alto uso tecnologico nella maggior parte delle società di oggi, la maggior parte delle persone non è interessata al modo in cui il design del circuito è incorporato in un piccolo dispositivo come uno smartphone o un lettore MP3 portatile. La tecnologia moderna non sarebbe mai stata possibile senza i circuiti stampati.

Cosa sono i circuiti stampati?

Un circuito stampato ( PCB è un apparecchio elettromeccanico che ha linee di circuito stampate su di esso. Ci sono PCB a lato singolo, doppio e multi-strato con il numero di strati di rame rispettivamente. Le schede a circuito stampato ad alta densità più frequenti sono strutture a più strati. Questi hanno placcato attraverso fori che ponteggiano i conduttori rispetto agli strati. Nel caso di schede a circuito stampato più complesse, il substrato può essere fornito di condensatori, resistenze e altri componenti. Nella maggior parte dei PCB fermi il numero di strati è di solito contrassegnato da un substrato di vetro epossidico FR-4.

I PCB sono utilizzati in quasi tutti i dispositivi elettronici esclusi i più semplici dei prodotti. Mentre progettazione di circuiti stampati coinvolge grandi circuiti, assemblaggio PCB La produzione può essere standardizzata. Poiché i PCB contengono componenti cablati montati a discreto che hanno una singola parte, la fabbricazione di PCB è facile e quindi economica nella produzione su larga scala con poca o nessuna possibilità di errore come possiamo trovare quando lo confrontiamo con altri metodi di cablaggio come punto a punto e avvolgimento.

PCB significa entrambi nudi circuito stampato e anche il circuito stampato con componenti installati. Quindi, se una scheda sportiva connettori in rame ma non incorpora componenti incorporati, si chiama una scheda di cablaggio stampata anche se questo termine è stato purgato dal lessicono tecnologico. Altri termini e termini più usati sono circuito stampato assemblaggio e assemblaggio di circuito stampato che è un PCB con componenti.

I circuiti integrati non devono essere collocati strettamente l'uno con l'altro.

Si suggerisce di mantenere tra 0,3500 "e 0,5000" da un IC all'altro sulla scheda mentre ancora più spazio accettabile per quello più grande. A volte, il possibile routing del pin di connessione potrebbe non essere fornito per abbastanza spazio se i IC sono collocati in prossimità, e questo potrebbe richiedere una nuovissima riprogettazione.

Aiuta ad allineare tutte le parti dell'interfaccia grafica dell'applicazione per seguire un orientamento standard.

Come si può vedere dalle brevi descrizioni sopra, per il produttore, questo rende l'installazione, l'ispezione e la prova facili. Componenti simili dovrebbero essere nello stesso orientamento l'uno dell'altro in modo che durante la saldatura alcuni componenti specifici non siano saldati per niente a causa dei shorts creati nel processo e si aprono anche nella scheda. Tutti i circuiti integrati, indipendentemente dalle dimensioni o dal numero di terminali esterni, devono sempre avere un pin di riferimento. Questo è il motivo per cui i progettisti devono garantire il corretto allineamento di tutti i circuiti integrati, in modo che il layout e direttamente il PCB sarebbe molto più facile da assemblare. Di conseguenza, ci sono meno errori di posizionamento e un aumento della produttività dell'assemblaggio. In generale, la regola è quella di saldare un tipo di componente ad un altro di tipo simile, cioè nella stessa direzione per l'efficienza con il minor errore anche per i componenti passivi.

Gruppare componenti per funzione

L'ingegneria dovrebbe essere raggruppata in modo simile in funzione. Ad esempio, dispositivi come convertitori LDO e altri prodotti simili che producono un sacco di calore e correnti elevate devono essere raggruppati in una regione di gestione dell'energia. In caso di utilizzo di segnali con alte frequenze di commutazione, il percorso del segnale dell'elaborazione analogica e digitale, nonché la parte dell'alimentazione, dovrebbero essere separati. Tuttavia, quelle aree che creano interferenze o emanazioni elettromagnetiche devono essere protette dai segnali più orgogliosi. Inoltre facilita la gestione del percorso di ritorno attraverso la classificazione dei gruppi funzionali dei componenti.

Devi sfocare l'esposizione di un'area ad un'altra.

È preferibile isolare digitale, analogico, RF e qualsiasi sezione che ha componenti di potenza in PCB Così separando i vari domini funzionali, i fenomeni di crosstalk pericolosi per il segnale vengono eliminati tra i segnali di informazione analogici e digitali combinati. Sfortunatamente, gestire la densità delle intersezioni di tracce sia analogiche che digitali non è abbastanza facile e il modo più semplice per farlo è confinare componenti non omogenei in aree distinte. Per le masse analogiche e digitali, entrambi devono rispettare la stessa regola per la chiarezza.

I componenti non devono essere esposti al calore.

I MOSFET presentano problemi di gestione termica nelle applicazioni ad alta potenza, così come gli IGBT, i PMIC e i regolatori di tensione. Altri componenti sono generalmente meglio lasciati a distanza dai componenti di potenza, anche se si includono più vias per fornire una maggiore dissipazione termica. Lo stesso vale per altre apparecchiature di riscaldamento come gli amplificatori di potenza operativa.

Creare piani di terra solidi.

Poiché i disturbi darebbero ulteriori problemi di integrità del segnale e dell'alimentazione, gli aerei a terra non dovrebbero essere interrotti affatto. In questo caso, è necessario prestare attenzione al posizionamento dei componenti all'interruzione in modo che non sia compromessa la sua capacità di mantenere l'uniformità del piano di terra.

Un altro criterio che aiuta a raggiungere una definizione inequivocabile dei percorsi di ritorno per evitarne l'ostacolo da numerosi possibili percorsi è l'assenza di un gran numero di piani conduttivi ad alta densità che possano agire come percorsi di ritorno, compresa la cosiddetta area "no man land" tra gli strati di segnale, i percorsi di ritorno non dovrebbero trovarsi in questa zona, oltre a questo, non dovrebbero attraversarla ad angolo retto e ad eccezione di alcune aree limitate che sono necessarie per l'uso Quando il segnale di controllo è stato spostato giù il BGA, e il piano di terra è stato spostato su uno strato intermedio, è anche consigliabile collocare un collegamento a bassa impedenza nel caso in cui ci sia la necessità di ridurre ulteriormente la probabilità di interferenza.

Quali componenti mettere vicino al PCB La periferia

I connettori, soprattutto se devono essere avvitati, devono essere posizionati alla periferia del circuito stampato Di conseguenza, la costruzione e l'installazione della scheda diventano più facili e non c'è alcuna possibilità che i cavi entreranno in contatto con altri elementi della scheda. PCB .

Proprio come, i picchi per le dita devono lasciare abbastanza spazio per le tracce

PCB più piccoli sono richiesti nell'elettronica oggi più che mai a causa della tendenza attuale nuove tendenze di personalizzazione soprattutto nei dispositivi elettronici indossabili e portatili. Non si può dire che le dimensioni dei circuiti siano scalabili all'infinito, ma c'è una certa dimensione che è migliore e questa è una regola che dovrebbe sempre essere seguita. Se questo accade, diventa quasi impossibile indirizzare tutte le tracce. Pertanto, quando si collocano i componenti deve essere creata una corretta spaziatura sul PCB per la traccia di rame dove è necessario molto più intorno al luogo dove sono collocati molti componenti con un grande numero di perni.

Gestione termica

La quantità di calore generato durante il suo utilizzo deve essere presa in considerazione quando si collocano i suoi componenti. La parte centrale del circuito stampato dovrebbero ospitare dispositivi generatori di calore come la CPU in modo che la dispersione di calore sia intorno al piano della scheda. Tuttavia, si deve prestare attenzione a non permettere al flusso d'aria di raffreddare i componenti più caldi dei circuiti VLSI nel percorso di componenti più grandi.