Directives de conception et de mise en page des circuits imprimés
La conception et la mise en page de circuits imprimés sont une compétence importante et complexe qui nécessite des connaissances, de l'expérience et de la patience. Une conception efficace peut non seulement économiser de l'argent, mais aussi améliorer la fonctionnalité du produit. Pour faciliter le processus, il existe de nombreux outils de conception de PCB, tels que Advanced Design Suite, OrCAD, ARES, etc. Cet article traite de certaines directives qui ont été élaborées pour informer les concepteurs de PCB des erreurs les plus courantes et les aider tout au long de la phase de conception et de mise en page.
La première tâche de la mise en page du circuit imprimé consiste à créer une mise en page brute en allouant l’espace disponible sur le circuit imprimé à différents blocs de circuit. Cela aide dans deux décisions initiales critiques
Des zones séparées pour différents composants, ports de communication ou antennes sont identifiées.
Les pistes les plus critiques du circuit sont identifiées et le reste de la mise en page devient centralisé, ce qui permet une conception plus pratique.
En règle générale, nous souhaitons installer tous les composants dans le plus petit espace possible, ce qui devient critique dans le cas où un circuit imprimé miniaturisé est requis. Le circuit imprimé est généralement monté dans un appareil après avoir été fabriqué avec un peu d’espace libre; par conséquent, les composants critiques sont placés de manière à ne pas être endommagés à ce stade. Les couches de PCB sont choisies en fonction de la complexité de la conception. L'ajout de couches augmente les coûts, mais des circuits compliqués peuvent être installés dans un espace réduit.
Les pistes ou traces, qui sont essentiellement des lignes de gisements de cuivre, sont conçues selon des directives strictes. La rigueur des directives de conception relatives à l'épaisseur du cuivre, à la largeur de trace et aux trous diffère selon les types de PCB.
La largeur de trace peut modifier le diagramme de rayonnement dans le cas d’une conception RF dans laquelle le changement de largeur d’une piste peut modifier considérablement l’impédance. Cependant, pour tous les types de circuits imprimés, la largeur de trace détermine la résistance. le circuit ne sont pas affectés.
L'épaisseur de cuivre est maintenue supérieure pour les couches extérieures et moindre pour les couches intérieures dans une conception multicouche. Le dégagement des traces est un autre facteur important, les traces ou traces doivent être maintenues à une distance de sécurité où elles ne perturbent pas électriquement.
Presque tous les PCB ont des trous percés. Étant donné que les trous de forage nécessitent un effort plus important et qu'il est plus probable que le processus de forage présente un défaut de fabrication du circuit imprimé, il est conseillé de réduire le nombre de trous.
La conception de circuits imprimés multicouches aide à économiser de l'espace en cas de circuit compliqué où nous devons économiser de l'espace. Différentes couches sont connectées à l'aide de traversées. Dans les circuits imprimés multicouches, il est recommandé d’avoir deux couches distinctes pour la terre et l’alimentation. Cela aide non seulement à dissiper la chaleur, mais réduit également les chances que des pistes miniatures forment des antennes. Le rapport coût / bénéfice d'une conception multicouche est souvent effectué avant la fabrication d'un circuit imprimé multicouche.
Chaque piste dans un circuit imprimé présente une certaine résistance et nous devons donc estimer les problèmes de chauffage qui pourraient apparaître dans certaines conceptions. Nous pouvons incorporer des dissipateurs de chaleur dans de tels cas. Pour les conceptions RF, la conception et la disposition des circuits imprimés sont la clé. Souvent, en incorporant des courbures circulaires au lieu de rectangulaires, la force du signal est préservée. Pour la RF, un seul plan de sol est généralement nécessaire et les entrées sont maintenues aussi éloignées que possible des sorties.