Utilizzo delle linee guida basate su regole progettazione per il posizionamento dei componenti di un circuito stampato

Zachariah Peterson
|  Creato: May 20, 2020  |  Aggiornato: November 14, 2020
Utilizzo delle linee guida basate su regole progettazione per il posizionamento dei componenti di un circuito stampato

I moderni PCB richiedono il controllo di un gran numero di regole di progettazione, in particolare sui componenti. Non è possibile però seguire ogni regola di progettazione. Altri software rendono difficile l'applicazione delle regole a tutti gli strumenti, incluso quello del layout. Invece, il software di progettazione unificato applica le regole di progettazione e ottimizza la tua produttività, con la certezza che il PCB abbia tutte le funzionalità necessarie.

Le linee guida per il posizionamento dei componenti di circuito stampato sono vaste. I componenti sono probabilmente le parti più importanti del PBC. Altre parti possono essere collegate con fili di rame e simili, ma non possono sostituire i componenti. Questi ultimi, trasmettono segnali e dati critici alla scheda e determinano il successo o il fallimento del dispositivo. Il layout di PCB può seguire le migliori linee guida di progettazione esistenti, ma senza i componenti il PCB non funzionerà.

Il circuito può avere un layout che utilizza tracce, via e fori, oppure sfociare in componenti a montaggio superficiale e condensatori. In entrambi i casi, ti occorre un valido strumento CAD in grado di lavorare con le regole di progettazione affinché il circuito possa superare tutti i processi, dall'assemblaggio alla produzione.

Il posizionamento dei componenti di un circuito stampato sulla scheda e il loro collegamento per ottenere un dispositivo funzionale, richiede il rispetto di specifiche regole di progettazione. Ma cosa succede se sei ancora un principiante nella progettazione di PCB? Cosa succede se stai sviluppando un PCB per un'applicazione che non conosci, ad esempio componenti ad alta velocità con particolari esigenze di saldatura o via? È qui che il software di progettazione può fare la differenza. Il giusto pacchetto software con regole di progettazione standardizzate ti assiste per tutto il processo di progettazione e ottimizza la tua produttività.

Regole di progettazione standard per il layout e posizionamento dei componenti

Durante il posizionamento dei componenti di un circuito stampato, la maggior parte dei progettisti cerca di bilanciare una buona estetica con le funzionalità richieste. Ci sono alcuni elementi essenziali per il corretto posizionamento. Per prima cosa, occorre una libreria completa di componenti che fornisca tutte le specifiche necessarie al fine di scegliere i componenti giusti. In secondo luogo, il software di progettazione deve essere in grado di confrontare il layout e il routing dei componenti con le regole di progettazione standard e personalizzate.

Con qualsiasi suite di software per la progettazione di PCB, è necessario assicurarsi che il programma possa disporre correttamente i componenti sulla scheda, rispettando le regole di progettazione standard. È facile acquisire lo schematico e i componenti in qualità di layout quando tutte queste funzioni sono sviluppate per lavorare insieme. Il pacchetto software deve quindi confrontare il posizionamento della traccia e dei componenti con le regole di progettazione così da garantire il raggiungimento degli obiettivi di progettazione.

Oggi devi scegliere tra un pacchetto di progettazione che separa le funzioni essenziali in un programma separato o una piattaforma unificata. La scelta è semplice: solo una piattaforma unificata integra tutte le funzioni essenziali e tante altre all'interno di un'unica interfaccia. Il flusso di lavoro è omogeneo e gli errori sono ridotti al minimo perché gli strumenti di progettazione sono sviluppati per interagire tra loro seguendo le regole di progettazione dei PCB.

Come la progettazione unificata garantisce il successo del layout

La maggior parte delle piattaforme di progettazione richiede la navigazione costante tra più interfacce solo per eseguire operazioni di base. Di fronte a un ostacolo di progettazione, scopri che l'unica soluzione richiede un pagamento. Invece, un pacchetto di progettazione unificata offre tutte le funzionalità necessarie all’interno di un'unica interfaccia. In questo modo, potrai disporre i componenti, confrontarli con le regole di progettazione e gestire immediatamente i dati aziendali.

L’interfaccia di progettazione completa in Altium Designer tiene in conto le regole di progettazione dei PCB

L’interfaccia di progettazione completa in Altium Designer tiene in conto le regole di progettazione dei PCB

Regole di progettazione per PCB moderni

La progettazione di PCB ha sempre richiesto attenzione a importanti regole di progettazione. In passato, quando le velocità e le frequenze di trasferimento dati erano più basse e tutti i componenti di un circuito stampato potevano essere montati in superficie su uno o due strati, le regole di progettazione non erano così numerose da non poter essere verificate abbastanza rapidamente da un progettista esperto.

Con il progresso, i moderni PCB sono diventati così complessi che il numero di regole di progettazione necessarie per garantirne il corretto funzionamento è aumentato. Non tutte le regole si applicano ad ogni applicazione e seguirle tutte può essere un compito difficile. Alcune di esse appaiono in realtà come vincoli, aumentando ulteriormente la complessità della progettazione moderna dei PCB.

Le regole di progettazione gestiscono elementi come pad, fori e tracce fino alla maschera di saldatura e ai piani di alimentazione. Non importa se stai monitorando un alimentatore per l'integrità del segnale o esaminando il progetto per verificare la saldatura a onda in fase di assemblaggio, ti occorre un software di progettazione che soddisfi tutte le tue esigenze.

Regole di progettazione per il layout e posizionamento dei componenti

Le regole di progettazione sono indispensabili affinché il dispositivo fornisca le funzionalità desiderate e soddisfi gli standard fondamentali del settore. Il software di progettazione deve applicare le linee guida di posizionamento dei componenti, i vincoli di instradamento e qualsiasi altra regola importante. Il miglior software applica queste regole in tutte le fasi del processo di progettazione.

Modifica delle regole di progettazione e dei vincoli in Altium Designer

Modifica delle regole di progettazione e dei vincoli in Altium Designer

Layout di componenti di un circuito stampato in un ambiente unificato

L’acquisizione schematica in qualità di layout di PCB è semplice quando gli strumenti interagiscono in un unico ambiente. Puoi accedere alle impronte e ai simboli dei componenti da una libreria integrata. All’interno di un’unica interfaccia avrai a disposizione ciò che ti occorre per creare il diagramma circuitale e il layout associato, ottimizzando la produttività e garantendo che il dispositivo soddisfi le specifiche richieste e le relative regole di progettazione.

Con il passaggio dallo schematico al layout, le modifiche in un modulo possono essere facilmente sincronizzate con l'altro modulo di progettazione. Un componente esterno al layout viene semplicemente trasferito nello schematico e viceversa. Anche i dati di progettazione confluiscono negli strumenti di simulazione e analisi. In questo modo, la scheda può essere facilmente controllata rispetto alle regole di progettazione per verificare la funzionalità del dispositivo.

Indipendentemente se stai lavorando su un layout di una scheda per un pad, via e tracce, o gestendo le priorità dei livelli su un PCB ad alta frequenza con un piano di terra, devi assicurarti che non ci siano errori di integrazione dallo schema al layout. Una giuntura o una maschera di saldatura saranno gli ultimi dei tuoi problemi se il PCB non supera la fase della prototipazione senza surriscaldarsi.

Altium Designer: Layout e posizionamento dei componenti di un circuito stampato in un ambiente unificato

L'ambiente di Altium Designer è progettato per collegare tutti gli strumenti di analisi e di progettazione in un unico programma software. Una volta acquisito lo schematico come layout, il progetto rimane perfettamente sincronizzato. Puoi definire le reti dei segnali e le direttive di routing direttamente nello schematico, mentre il motore basato su regole in Altium Designer applicherà le regole di progettazione rilevanti su tutte le funzioni.

Lavorare in un ambiente di progettazione integrato ti consente l’accesso a tutti gli strumenti necessari, il tutto in un'unica interfaccia. In questo modo, non resterai più bloccato tra varie interfacce con diversi flussi di lavoro e funzioni separate. Potrai accedere a tutte le principali caratteristiche di progettazione necessarie per completare il processo di creazione dei PCB.

Altium vuole il tuo successo e per questo motivo ti offre tutte le risorse di cui hai bisogno. Tra i webinar e i podcast forniti dagli esperti del settore, il forum AltiumLive e un'ampia base di conoscenze, avrai tutto il supporto necessario per lavorare con Altium Designer.

I migliori strumenti di progettazione ti aiutano a massimizzare la produttività e solo Altium Designer ti offre tali strumenti, il tutto all’interno di un unico pacchetto. L'ambiente di progettazione integrato di Altium Designer collega tutti gli strumenti in un’unica entità. Se sei stanco di passare da un modulo all'altro solo per eseguire semplici operazioni di progettazione, allora ciò che ti serve è Altium Designer.

Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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