Técnicas de diseño para ayudarlo a mantenerse al día con el aumento de la complejidad de la PCB

No sé lo que hace este circuito, pero es pequeño

¿Alguna vez siente que la vida se mueve un poco más rápido que usted? Todos estos nuevos dichos, aplicaciones, peinados, etc. Además de un sentido de la moda anticuado, probablemente también se está quedando atrás en el diseño complejo de las PCBs. Entre el advenimiento del Internet de las cosas (IoT) y la electrónica vestible, los requisitos de diseño de las PCBs se están volviendo cada vez más avanzados. Usted necesita mantener su visión en las técnicas de diseño que pueden hacer que las PCBs sean más pequeñas, más rápidas, y más flexibles para mantenerse al día. Además de mantenerse al tanto de las tendencias de diseño, es probable que necesite capacitación sobre cómo implementar las técnicas que estos requieren.

Más pequeño

Una tendencia interesante de la ropa ahora mismo es que todo se hace más pequeño. Camisas más ajustadas, pantalones cortos y faldas más cortas. Las PCBs parecen seguir esta tendencia a medida que los dispositivos conectados se vuelven cada vez más pequeños. Ayer tuvo que hacer encajar un microordenador en un reloj, ¿mañana se meterá dentro de una tachuela? Usted tiene las habilidades para hacerlo en un reloj, pero una tachuela es otra historia. A medida que disminuyan los tamaños de las PCBs, necesitará estar al día con las soluciones de encogimiento de los diseños, tales como distribuciones eficientes de redes y vias ciegas/enterradas.

Los fabricantes de circuitos integrados (CI) están respondiendo a la llamada de lo pequeño con paquetes de paso más finos, lo que hace que su vida sea más complicada. Cosas como los encapsulados BGAs y QFPs se están encogiendo, lo que puede requerir estrategias de distribución más eficientes.

Las placas de interconexión de alta densidad (HDI) intentan ahorrar espacios simplemente al mantener todo lo más cercano posible. Con el fin de realmente meter todo allí, probablemente tendrá que utilizar vias enterradas y ciegas para hacer conexiones eficientes dentro de la tarjeta.

Tenga cuidado con el lado peligroso de lo más pequeño, la gestión térmica. Un diseño que funcionó antes puede no funcionar si usted encoge su diseño. Recuerde comprobar si sus diseños pueden cumplir con los requisitos de disipación de calor con un tamaño más pequeño.

Cuando vaya rápido y se haga más pequeño, no olvide el calor

Más rápido

Las tendencias de diseño a menudo se encuentran en desacuerdo entre sí, al igual que usted y los adolescentes que no se alejan de su césped. La demanda de circuitos más rápidos ha llevado a los diseñadores a utilizar circuitos integrados más potentes en sus tarjetas. Bueno, por lo general, los CIs de mayor potencia son más grandes y funcionan mejor.

Con los transistores de silicio actuales que se acercan a su límite de tamaño mínimo, podríamos estar buscando un futuro en el que los chips tengan que crecer para ser más rápidos. A medida que los chips se vuelven más grandes, el dominio de las técnicas de diseño eficientes mencionadas en la sección anterior pasará a ser más importante.

Como bien sabe, más velocidad significa más calor. Los CIs más calientes supondrán la planificación de disposiciones para la gestión térmica, la elección del material de interfaz térmica perfecto y mantenerse al día con las nuevas tecnologías de disipación de calor.

PCBs ecológicas

¿Alguna vez se preguntó qué pasa con todas esas camisetas que lleva puestas una vez y luego regala? Eventualmente se envían a África y encuentran una segunda vida en los mercados de ropa usada barata y sucia. Desafortunadamente, cuando las PCBs se vierten en el extranjero, no suelen volver a utilizarse. Aunque muchas PCBs son de color verde, no son muy ecológicas desde el punto de vista ambiental. Con una proyección de 34.000 millones de dispositivos conectados para 2020, las PCBs pronto necesitarán ser un poco más ecológicas. Los diseñadores de PCBs pronto necesitarán estar preparados para tomar decisiones de diseño "ecológicas" junto con las más tradicionales.

Actualmente, se está investigando el uso de materiales biológicos para sustratos de PCBs. Hay una amplia variedad de materiales disponibles que pueden usarse en sustratos "ecológicos", todos con diferentes propiedades mecánicas. La ventaja es que la elección de una u otra le dará a su tarjeta propiedades mecánicas específicas, flexión, resistencia, etc. La desventaja es que los diseñadores pueden requerir, dentro de poco, el conocimiento para elegir entre las fibras de plumas de pollo y las fibras de queratina para sus sustratos.

Las biotecnologías también permitirán que los sustratos tengan diferentes propiedades eléctricas. Las nuevas resinas que se están probando permitirán a un diseñador especificar propiedades tales como la constante dieléctrica para su sustrato. No sé qué constante dieléctrica usar para aplicaciones específicas, ¿y usted? Los diseñadores pronto necesitarán saber mucho más sobre las ciencias de los materiales para aprovechar al máximo los sustratos "ecológicos".

Esta podría ser la próxima aplicación de IoT

Capacitación

Mantenerse al día con las últimas noticias y blogs sobre las técnicas de diseño de vanguardia definitivamente le ayudará a mantener sus PCBs a la vanguardia. Sin embargo, su lectura extracurricular debe complementarse con una capacitación estructurada.

Recientemente se ha hablado mucho sobre si hay o no escasez de ingenieros de diseño de PCBs. Independientemente del lado en el que se encuentre, creo que todos estamos de acuerdo en que la necesidad de PCBs más complejas ha dejado a la industria con una escasez de habilidades. Incluso cuando los empleadores encuentran ingenieros para contratar, a menudo carecen de las habilidades requeridas para el diseño avanzado de PCBs. Esas mismas habilidades son difíciles de obtener. Ahora mismo, la mayoría de los diseñadores son abandonados a su suerte para entender por sí mismos el diseño de PCBs. Aunque este método funciona actualmente, los requisitos de PCB pronto serán tan avanzados que dejarán a los diseñadores autodidactas atrás. La formación de diseñadores es la única forma de garantizar que tendrán las habilidades necesarias para satisfacer la creciente demanda de diseños de PCBs cada vez más complejos.

El mundo del diseño de PCBs se está acelerando rápidamente, y los que no se adaptan quedarán atrás. Si le preocupa que pueda estar en esa categoría, hable con su gerente para que le enseñe nuevas técnicas de diseño que pueden ayudarle a diseñar para el futuro.

Mientras yo sufría por mis estudios de ingeniería eléctrica en la universidad, mi hermana estaba disfrutando del curso más liviano de moda y diseño. Por supuesto, la ayudé mientras pasaba por sus cursos obligatorios de matemáticas. Ella terminó ayudándome a mí también, elevando mi terrible sentido de la moda a uno mediocre. Su software de diseño de PCBs debería ser como mi hermana y mostrarle el camino cuando está en territorio desconocido. CircuitStudio puede hacer justamente eso. Con la documentación que describe características como enrutamiento interactivo, uso de vías ciegas y enterradas, y más. CircuitStudio está listo para ayudar a mantener sus diseños en buen estado.

¿Tiene más preguntas sobre técnicas avanzadas de diseño? Llame a un experto en CircuitStudio.