In che modo il tracciamento del routing può migliorare la progettazione PCB?

Durante la progettazionePCB(circuito stampato), l'ingegnere elettronico deve seguire la migliore pratica di cablaggio. Ciò aiuta a mantenere l'integrità del segnale PCB e a ridurre le interferenze elettromagnetiche (EMI).

Potrebbe verificarsi una stringa tra cavi adiacenti su un singoloPCBstrato e può anche verificarsi tra i due strati di cablaggio parallelo e verticale del PCB. Quando ciò accade, il segnale proveniente da un percorso ne coprirà un altro, poiché la sua ampiezza è maggiore di quella di un altro cablaggio. il modo migliore è mantenere una distanza tra i cavi tre volte la larghezza del cablaggio. Questo può proteggere il 70% dei campi elettrici per evitare questa interferenza. I problemi irrisolti avranno un impatto negativo sul rapporto segnale/rumore, quindi è meglio ridurre i problemi il prima possibile durante la fase di progettazione.

Un metodo di scelta consiste nell'utilizzare un calcolatore basato su stringhe. Una volta che l'utente ha inserito i valori della distanza di cablaggio, dell'altezza del substrato e della tensione della sorgente, lo strumento può calcolare la tensione di accoppiamento e il coefficiente di stringa diPCB. Queste opzioni risparmiano molto tempo e calcoli manuali ed evitano anche possibili errori.

Se il test mostra che le prestazioni del prodotto hanno ripetutamente raggiunto le aspettative, gli ingegneri potrebbero dover migliorare l'integrità del segnalePCB. A volte tali difetti compaiono prima della produzione su larga scala di PCB. Tuttavia, il problema dell'integrità del segnale può essere scoperto solo durante il processo di produzione su larga scala o quando i clienti iniziano a utilizzare il prodotto sul posto.

L'integrità del segnale è correlata alla qualità del segnale di trasmissione e alla possibilità che il segnale possa essere deluso. Il problema dell'integrità del segnale potrebbe superare la portata del PCB e introdurre o generare EMI che influiscono sui dispositivi vicini. Il lavoro che migliora l'integrità del segnale inizia dallo schema di principio e dalla fase di progettazione dei livelli. Prendere la decisione più appropriata in questo momento influenzerà le prestazioni diPCB.

Ad esempio, quando lo spessore del cablaggio è adeguato, è possibile evitare il surriscaldamento del componente, favorendo la gestione del calore. Questo sta diventando sempre più importante, soprattutto quando molti prodotti contengonoPCBdiventare sempre più piccoli.

I produttori di PCB hanno investito ingenti somme di denaro in termini di controllo qualità per garantire l'affidabilità del prodotto. Ad esempio, la scansione a raggi X può identificare difetti nascosti in modo ininterrotto. La tecnologia di rilevamento dei raggi X è solitamente una parte fondamentale del controllo qualità. Tuttavia, l'attenzione al cablaggio fornisce la possibilità di scegliere il rilevamento tramite rilevamento visivo, che può migliorare l'integrità del segnalePCB. Gli addetti all'assemblaggio possono scoprire in anticipo potenziali problemi e risolverli prima di causare grossi problemi.

Ad esempio, dovrebbero verificare se il cablaggio è piegato bruscamente, il che è un problema soprattutto per i cablaggi ad alta potenza o ad alta frequenza. Idealmente, il progettista dovrebbe mantenere la linea estesa lungo la linea retta. Se il progetto e l'applicazione prevista del circuito richiedono una lunghezza bilanciata, è possibile trovare una linea di ritardo. Di solito assomigliano al cablaggio ricurvo a forma di serpente sulla superficie delPCB.

La stampa 3D e altre tecnologie hanno cambiato notevolmente il modo in cui le persone progettano e producono prodotti elettronici. Tuttavia, anche se le stampanti 3D consentono agli utenti di stampare circuiti, ridurre gli sprechi e migliorare l’efficienza, non dovrebbero ignorare le migliori pratiche relative al cablaggio e ad altri dettagli.

Ad esempio, l'inserimento di componenti in una strategia può ridurre l'EMIPCB. Anche se si utilizza la larghezza corretta e si controlla se non vi sono piegature inutili, potrebbero comunque verificarsi problemi a causa della posizione di alcuni componenti.

Ad esempio, poiché gli induttori possono produrre un campo magnetico, non dovrebbero essere collegati tra loro o troppo vicini tra loro. In caso di mancata scelta, dovrebbe essere scelta la disposizione verticale per ridurre al minimo l'accoppiamento reciproco. In alternativa, selezionando un induttore circolare, è improbabile che questo induttore causi problemi di campo magnetico. Assicurarsi che la larghezza del cablaggio dell'induttore non superi la larghezza richiesta. Altrimenti, potrebbero svolgere il ruolo di antenna e causare lanci non necessari.

Prendi in considerazione l'utilizzo di uno strumento di progettazione di fascia alta per seguire i principi relativi al cablaggio e altre migliori pratiche. Alcuni prodotti di cablaggio consentono agli utenti di passare dalla progettazione 2D a quella 3D. Da un sondaggio condotto dagli utenti che utilizzano strumenti avanzati è emerso che circa il 45% del loro tempo trascorre sul cablaggio 3D, beneficiando così della visualizzazione in tempo reale. Gli utenti possono anche eseguire operazioni specifiche in un ambiente 3D, come il ritaglio, e poi provarle nella progettazione vera e propria.

Questi sono alcuni metodi fattibili nella progettazione futura. È possibile ridurre al minimo le EMI prestando attenzione al cablaggio e dando priorità all'elaborazionePCBintegrità del segnale. Seguendo i principi stabiliti durante la fase di progettazione, è possibile evitare molti problemi che causano le prestazioni del PCB nei test interni o nell'uso effettivo.

Molto utile è anche l’uso di strumenti digitali di gestione del progetto in grado di tracciare il cablaggio, incluso il tracciamento del processo decisionale di cablaggio, che aiuta a trovare la possibile ragione fondamentale dei problemi scoperti. Questi prodotti sono anche molto convenienti perché solitamente funzionano nel cloud, eliminando le restrizioni geografiche.