É importante garantir que um projeto de PCB seja confiável, pois qualquer erro de projeto, por menor que seja, pode atrasar o processo de fabricação e montagem mais detalhado e, portanto, levar a custos mais elevados. Como iniciante em projeto de PCB, você perceberá que tendem a surgir mais problemas em comparação com um projetista experiente. Neste artigo, listamos os 10 erros mais comuns em projeto de PCB e apresentamos as soluções correspondentes para que iniciantes possam evitá-los.
Largura de Traço Imprópria
É tentador usar uma largura de traço uniforme em toda a placa para simplificar, mas essa não é a melhor opção, pois diferentes tipos de sinais e potências têm requisitos variados para larguras de traço. Por exemplo, traços que transportam energia precisam ser mais largos para dissipar o calor com o aumento do fluxo de corrente sem queimar. Por outro lado, sinais de alta impedância exigem traços estreitos para minimizar a capacitância parasita. Sinais de radiofrequência são especialmente vulneráveis e podem exigir o valor exato da largura do traço para corresponder à impedância característica.
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Espaçamento de traços inadequado
Os fabricantes definem requisitos mínimos de distância para a produção de PCBs. Projetistas inexperientes, em particular, consideram o cumprimento desses mínimos como a melhor opção; no entanto, isso leva a custos mais altos, menor rendimento e acoplamento traço a traço mais extenso. Menor espaçamento resulta em aumento de diafonia e ruído, o que resulta em baixa qualidade do sinal. Portanto, sugere-se manter espaço suficiente entre os traços, ou seja, a distância entre os traços deve ser de pelo menos 3 vezes a distância entre a camada de sinal e a camada de referência mais próxima.
Comprimento excessivo do traço
Para trilhas que precisam transferir sinais de alta velocidade, elas devem ser projetadas para serem curtas e retas. Em caso de comprimento excessivo, existe o risco de problemas como reflexão de sinal, maior suscetibilidade a EMI e custos mais altos. A trilha pode ser considerada uma linha de transmissão quando o comprimento de um traço for maior que um décimo do comprimento de onda do sinal que o atravessa. Nesse caso, além do comprimento, deve-se realizar um cálculo de impedância (utilizando uma das muitas ferramentas específicas, também gratuitas na internet) para verificar o acoplamento de impedância e evitar perda de potência do sinal.
Posição errada dos capacitores de desacoplamento
As linhas de alimentação do PCB devem usar capacitores de desacoplamento Para fornecer a todos os componentes da placa uma fonte de alimentação estável, livre de transientes ou oscilações. Esses capacitores devem estar sempre em paralelo com a entrada da fonte de alimentação e devem estar localizados o mais próximo possível do pino do componente que requer alimentação. A linha de alimentação resultante da fonte de alimentação deve estar bem posicionada na placa de circuito impresso para que chegue ao capacitor de desacoplamento antes de ir para o pino que precisa de uma tensão estável.
Coloque as peças muito perto da borda da placa
Em um projeto de PCB, se você colocar o Placa de circuito impresso Se a sua placa estiver muito próxima da borda, pode haver risco de danificar a almofada durante a montagem. Um bom design garante que as almofadas fiquem dentro dos limites da placa. A tolerância padrão para o comprimento e a largura de uma PCB é de ± 020 polegadas. Se a sua placa utiliza SMT na soldagem de componentes, certifique-se de fornecer espaço extra para que os fabricantes de PCB possam segurar a placa perfeitamente durante a montagem. SMT processo. Caso contrário, o fabricante terá que utilizar trilhos ou fixações para suportar a placa de circuito impresso – o que aumentará seus custos de fabricação.
Coloque as almofadas SMT muito próximas umas das outras
Os componentes SMT possuem máscaras de solda maiores que a área de seus pads. Mas as máscaras de solda individuais não devem se cruzar. Caso contrário, durante a refluxo de solda, algumas peças podem se mover em direção ao centro (e umas às outras). Você não precisa de uma única peça grande de cobre e, ao mesmo tempo, não quer que várias peças migrem para o centro e colidam umas com as outras, interrompendo o processo de fabricação e causando uma variedade de imperfeições. Para corrigir esses problemas, deve haver espaço adequado entre as pastilhas SMT.
Vias ausentes ou inadequadas
Vias são usadas para a interconexão de camadas de uma placa de circuito impresso (PCB) e para dissipação de calor. Se as vias não forem utilizadas corretamente, tendem a surgir problemas como baixa qualidade do sinal e distribuição de energia. Recomenda-se que os projetistas implementem um número e tamanho apropriados de vias para conexão de energia e aterramento, dependendo das correntes necessárias na peça e da frequência dos sinais. Vias térmicas são relevantes onde há necessidade de dissipação de calor em áreas de aplicação de alta potência.
Uso excessivo de camadas no design
Não há dúvida de que os PCBs multicamadas oferecem muitas vantagens, como maior espaço de roteamento e Integridade do SinalNo entanto, o uso excessivo de camadas quando não há necessidade só aumentaria os custos e tornaria o processo de fabricação mais complexo. Portanto, os projetistas de PCB devem avaliar cuidadosamente os requisitos do circuito, considerando soluções mais adequadas, como otimizar o posicionamento dos componentes ou usar diferentes estratégias de roteamento, em vez de adicionar camadas. Um projeto de PCB eficaz pode alcançar o mesmo desempenho e, ao mesmo tempo, manter o custo dentro do orçamento.
Interferência eletromagnética (EMI)
A causa mais comum de interferência eletromagnética está relacionada ao mau projeto das placas de circuito impresso. minimizar EMI no PCB, sugere-se agrupar os elementos de acordo com sua funcionalidade, como circuitos analógicos, digitais, de potência, de baixa frequência, de alta frequência ou outros, etc. No entanto, é apropriado minimizar, ou preferencialmente, eliminar ângulos retos nos traços e empregar o uso de contêineres metálicos e cabos blindados que, por sua vez, permitem a absorção de interferência.
Layout incorreto da antena
Se a placa de circuito impresso incluir antenas para comunicação sem fio, a instalação do circuito deve ser feita com muito cuidado para evitar erros. Portanto, é essencial casar a impedância entre o transceptor e a antena para otimizar a transferência de potência. Em geral, o cabo que conecta o transceptor à antena deve ter, idealmente, uma impedância de 50 Ω. Para um ajuste de impedância real e adequado, um filtro sintonizador Pi (LC) ou qualquer outro circuito correspondente deve ser instalado entre a antena embutida e o transceptor.
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