Comprender los fundamentos del diseño de PCB (2)

PCB Kingtech continúa con los conceptos básicos del diseño de PCB. Antes de validar el archivo BOM, asegúrese de que todas las piezas activas
estén en el archivo. Las piezas deben validarse de acuerdo con los siguientes campos:

Número de serie.
Descripción de la pieza
Diseñadores que coinciden con el esquema
Cantidad de los componentes
MPN
VPN
Componentes DNI (no instalar)
BOM o lista de materiales (BOM)
Un buen ejemplo de BOM. BOM
Preparación de la pila en el diseño de PCB
La pila es una característica esencial en los fundamentos del diseño de PCB. Define el diseño en el que se construye una placa multicapa
de forma secuencial. La pila proporciona información sobre los pesos del cobre y el grosor del
material, que son esenciales para la fabricación de placas de circuito. Si las placas se apilan correctamente con
precisión, se minimizan la diafonía y las emisiones electromagnéticas, y se mejora la calidad de la señal.

Tenga en cuenta las limitaciones mecánicas de su placa, que incluyen el grosor de la placa y la altura de sus
componentes. Es esencial conocer los requisitos de control de impedancia, así como el número de diferenciales
pares, ya que afectarán a cuántas capas hay en su placa. La densidad del enrutamiento en la placa de circuito afectará a
la cantidad de capas. Seleccione el material de PCB de acuerdo con la velocidad de su tiempo de subida.

Pila de PCB
La pila multicapa típica de PCB
Verifique la calidad de fabricación de su pila con nuestro Planificador de Pila gratuito. Los siguientes requisitos son
esenciales para que el planificador funcione:

El material de PCB (FR4 I-Speed, FR4, Rogers, etc.) depende de las frecuencias requeridas, así como del
entorno circundante.
Capas que incluyen capas de alimentación y señal. Estos incluyen alimentación y señal.
Requisitos imperativos para la impedancia, como 500 de un solo extremo, 900 diferenciales o 1000 diferenciales
Grosor del cobre (1/2, 1 o 2 libras)
Planificador de pila de Sierra Circuits

Tenga cuidado de inspeccionar la huella que ha creado
El esquema, la BOM completa y la pila comprenden el núcleo de la placa de circuito. Es mucho más fácil hacer
huellas para componentes específicos cuando se incluyen en paquetes estándar. La mayoría de las veces, las huellas para
los programas estándar se incluyen en la biblioteca del software (Altium Designer, Allegro, etc.). Si no, tendrá
que construirlo a partir de la hoja de datos del componente.

Asegúrese de que los componentes de la biblioteca se ajusten al patrón de contacto recomendado, como se describe en la información
hoja. Después de diseñar su huella, realice un control de calidad. Marque la orientación de su componente. Las huellas deben ser
verificadas para la vista inferior y superior, así como el paso de los pines y la altura. Asegurándose de tener una
huella precisa en línea con el patrón de la tierra evitará problemas al ensamblar.

Para determinar la pieza correcta y el patrón de contacto, es crucial utilizar la clave de numeración correcta de la
hoja de datos. La lectura incorrecta de la hoja puede causar una huella incorrecta, lo que podría requerir un rediseño completo
y la fabricación de la placa.

La imagen de abajo muestra una ilustración de una clave que es la numeración, así como una gama de huellas.

La clave de numeración se encuentra en la huella.
La clave de numeración está contenida en la hoja de datos

Números de modelo para la huella y los PIN asociados
Un gráfico que muestra los números de modelo, así como sus pines asociados
Instalación de componentes
Una vez que se han realizado el diseño y la mecánica de la placa, el siguiente paso es instalar los componentes. Una correcta
colocación de los componentes en una PCB da como resultado un mayor rendimiento y una mejor calidad de la señal. Comienza colocando
los componentes colocados en los puntos exactos de acuerdo con las especificaciones de diseño. Por lo general, consisten
de conectores, así como sus componentes relacionados. Después de eso, los componentes principales, como procesadores,
memoria y circuitos analógicos se colocan en las posiciones correctas. El siguiente paso es colocar componentes adicionales como
cristales, condensadores de desacoplamiento, junto con resistencias en serie.

Además, lea Cómo colocar componentes en KiCad

Asegúrese de que el dibujo mecánico muestre la ubicación de los orificios de montaje, así como otras piezas que requieren
ubicaciones y rotaciones críticas. Asegúrese de verificar si el dibujo contiene alguna limitación de altura en la parte superior e inferior
lados.

Los conceptos básicos de la colocación de componentes en la PCB
Los componentes colocados correctamente deben colocarse en la PCB
Enrutamiento de PCB
El proceso comienza estableciendo las pautas de diseño para el espacio físico y las regulaciones de impedancia. El
cálculo del ancho de la traza debe determinarse de acuerdo con las demandas de los diversos circuitos. Dar
reglas apropiadas a las redes en consecuencia. Cada traza que se controla debe tener una referencia ininterrumpida
capa de plano.

El procedimiento de enrutamiento implica colocar trazas de cobre entre los nodos. La ruta conductora está determinada por
el posicionamiento de trazas, vías y arcos que conectan los nodos. Después del enrutamiento, la alimentación/tierra
la conexión al plano está establecida

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QUÉ HAY DENTRO:
Las razones de los problemas de integridad de la señal
Conocimiento de las líneas de transmisión y control de la impedancia
El proceso de selección de materiales de PCB con alta velocidad
Directrices de diseño de alta velocidad
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Diagrama de fabricación de PCB
Un diseño de fabricación bien diseñado ahorrará tiempo, reducirá los gastos y aliviará la carga. El dibujo de fabricación
contiene detalles sobre el proceso de fabricación y los aspectos mecánicos de la placa de circuito. Contiene
información sobre la pila, así como notas de fabricación, estándares IPC y notas sobre la impedancia.

Los dibujos de fábrica se proporcionan como PDF a los fabricantes. El dibujo de fábrica debe contener todos los detalles
necesarios para hacer una pieza de placa. Debe comprender principalmente:

Dimensiones de la placa
El contorno de la placa
Gráfico de perforación
Dibujo de pila
Traza de cobre y tolerancia al grabado
Diagrama de fabricación de PCB
Una muestra de un dibujo de fabricación
Dibujo del montaje de la placa
El dibujo de montaje de PCB tiene todos los detalles necesarios para construir la placa. Este dibujo está disponible en formato pdf
así como en formato .jpg y podría incluir contornos de componentes, almohadillas de superficie y almohadillas de orificios pasantes, así como el
marca de polaridad, título y contorno de la placa.

Además, el dibujo de montaje se compone de varios componentes clave, tales como:

Contorno del componente: Asegúrese de mostrar las formas de todos los componentes, así como sus respectivas referencias
números para ser soldados. Además, incluya componentes que se ajustarán a presión o se fijarán con hardware de montaje.
Vistas de vistas adicionales en placas de doble cara que normalmente requieren una vista de la parte delantera, así como la
parte trasera. Ambas vistas son posibles en una sola hoja si su PCB es pequeña. De lo contrario, es necesario agregar más
hojas.

Etiquetas de fabricación: identificación de etiquetas de fabricación como códigos de barras o etiquetas de montaje con la ayuda de un puntero,
y luego vincularlos en notas.

Notas de montaje: Son una colección de instrucciones con información de montaje, así como los estándares y requisitos de la industria, así como la
ubicación particular para la función.
Control de calidad final y exportación de archivos Gerber correctos
Una vez completado el diseño, la última etapa es realizar un conjunto de pruebas. En esta fase, DFM (diseño para
fabricabilidad) se lleva a cabo para determinar los problemas fundamentales que están asociados con el diseño. Estas
pruebas identificarán la posibilidad de que ocurran problemas durante el proceso de fabricación. Con los circuitos Sierra
software DFM superior, los usuarios pueden probar la capacidad de fabricación de su diseño. Los diseños (en el formato de
Gerber) se examinan y se muestran los detalles de cualquier violación de las reglas de diseño.

Mejor DFM por Sierra Circuits
La lista final de entregables debe incluir todos los archivos gerber, incluidos los diagramas de montaje y fabricación, el archivo de perforación
ODB++, IPC-356 y archivos de posicionamiento X-Y para ser utilizados en el montaje. Con esta información, su fabricación
la empresa puede realizar diseños para la fabricación (DFM) junto con las pruebas de diseño para el montaje (DFA) utilizando la
tablero.

Por favor, háganos saber en la sección de comentarios si desea saber más sobre los diseños de PCB, la producción y
montaje. PCB kingtech estará encantado de ayudarle.