6 statistiche sul design dei PCB per sembrare intelligenti vicino al distributore d'acqua

Per natura del tuo ruolo in un team che progetta e produce circuiti stampati, c'è molto che devi sapere sulla progettazione dei PCB, dalle regole generali alla progettazione per la fabbricabilità fino al processo di fabbricazione, e altro ancora. Ma quanto ne sai davvero sui PCB e su come vengono utilizzati? Ecco alcuni fatti divertenti e statistiche sulla progettazione dei PCB che puoi usare per impressionare i tuoi colleghi, i tuoi superiori e il tuo team di progettazione.

1. Sono più vecchi di quanto pensi. Potresti già conoscere il nome dell'uomo che ha brevettato il primo circuito stampato. Si trattava di Paul Eisler, un inventore austriaco che ottenne il brevetto nel 1943, nel pieno della Seconda Guerra Mondiale. Ma quello che potresti non sapere è che le origini del PCB risalgono a oltre 40 anni prima di Eisler. Il primo "filo stampato" fu brevettato nei primi anni del 1900. Poi l'idea di creare un percorso elettrico direttamente su una superficie isolata fu proposta da Charles Ducas nel 1925. Eisler poi combinò queste idee per realizzare i primi PCB funzionanti.

Paul Eisler con il primo apparecchio radio utilizzante un telaio di circuito stampato e una bobina d'antenna. (Foto: Maurice Hubert, Multitech UK)

2. Il Processo di Progettazione Era Manuale. Prima che fosse introdotto il software di progettazione PCB, i circuiti stampati erano progettati utilizzando fogli di Mylar trasparenti, fino a quattro volte più grandi del circuito stesso, sui quali i progettisti creavano una fotomaschera trasparente del progetto proposto. Prima disponevano i pad dei pin, e poi aggiungevano le tracce utilizzando nastro adesivo. Per gli elementi di design comuni, spesso utilizzavano trasferimenti a secco da sfregare, per risparmiare tempo.

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(a) Applicare un motivo "adesivo" su un layout di scheda PC; (b) e (c) applicare del nastro per percorsi di circuito lunghi e per distanze di percorso brevi. (Bishop Graphics, Inc.)

3. La pianificazione del budget inizia con il design. Per qualsiasi nuovo prodotto, circa il 70-80% dei costi di produzione deriva da decisioni prese durante la fase di progettazione. Questo è particolarmente vero per i PCB. Gli ingegneri spesso sembrano lavorare in un vuoto. Creano la loro versione ideale di un dispositivo, ma sono spesso gli ultimi a sapere quando i parametri reali per quel dispositivo cambiano. Quindi, quando fattori come i costi dei materiali o la disponibilità portano alla selezione di materiali e parti che sono impraticabili per l'applicazione finale, il PCB deve essere ridisegnato, con un significativo aumento di tempo e costi. È importante comprendere che i requisiti di progettazione nelle fasi iniziali possono essere malleabili. Tenendo conto di ciò, gli ingegneri possono poi comunicare più efficacemente durante la fase di progettazione con l'approvvigionamento, il controllo qualità, il marketing del prodotto e altri stakeholder, al fine di garantire che i materiali giusti siano selezionati per l'applicazione data, e tutte le parti siano facilmente e economicamente disponibili per la produzione. Migliorando le linee di comunicazione durante la fase di progettazione, gli ingegneri possono ridurre significativamente i costi di produzione e accelerare il tempo di immissione sul mercato.

4. I PCB sono un grande business. Sapete già che i circuiti stampati fanno parte di ogni aspetto della nostra vita. Ma quanto è grande il mercato dei PCB? Beh, nel 1995, poco più di 50 anni dopo la loro introduzione, sono diventati per la prima volta un'industria da 7,1 miliardi di dollari. Solo 5 anni dopo, nel 2000, sono diventati un'industria da oltre 10 miliardi di dollari e dal 2012 hanno raggiunto oltre 60 miliardi di dollari in tutto il mondo. Non sorprende, considerando che l'intero mondo elettronico funziona grazie a loro!

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5. Software di progettazione PCB più popolari. Non dovrebbe sorprendere che i prodotti Altium finiscano costantemente nelle liste degli esperti come i prodotti di progettazione PCB più popolari attualmente sul mercato. Alcune delle altre piattaforme software che generalmente compaiono in queste liste includono EAGLE e OrCAD.

6. Il futuro della progettazione PCB. Per quanto non possiamo fare a meno dei PCB, alcuni dei materiali utilizzati nella loro produzione non sono necessariamente i più ecologici. Se non utilizzati correttamente e smaltiti in modo sicuro, i prodotti chimici usati per l'incisione possono inquinare l'approvvigionamento idrico locale. I PCB stessi finiscono nelle discariche quando i dispositivi in cui sono installati vengono scartati. E considerando quanto spesso il consumatore medio sostituisce i propri dispositivi elettronici, ciò lascia molti PCB in giro. Questi non si decompongono, inoltre, e possono inquinare il suolo circostante. Quindi, qual è la soluzione? Bene, attualmente gli scienziati stanno sviluppando PCB biodegradabili che si degraderebbero dopo essere stati scartati, invece di occupare spazio e danneggiare l'ambiente.

Questi sono solo alcuni fatti e statistiche dietro le quinte sul mondo della progettazione dei PCB. Più si conosce l'industria, la sua storia e il suo futuro, meglio si sarà equipaggiati per fare le migliori scelte, selezionare i migliori componenti e progettare i migliori circuiti stampati nel presente! Quali sono alcuni fatti divertenti e statistiche che conosci sulla progettazione dei PCB? Faccelo sapere nei commenti qui sotto!