7 Fatores Essenciais para Criar Projetos de PCB de Alta Qualidade

17 de fevereiro de 2017

Para a maioria dos Engenheiros Eletrônicos (EEs), projetar PCB é uma tarefa regular. Embora possam ter anos de experiência, não é fácil criar um projeto de PCB de alta qualidade. Muitos fatores devem ser considerados. Aqui discutiremos sete fatores para um projeto de PCB de qualidade.

7 Dicas para um Projeto de PCB de Alta Qualidade

Seguem os sete pontos principais que um EE ou iniciante deve ter em mente para projetar PCBs de qualidade para aplicações eletrônicas.

1. Materiais da Placa: É a base de qualquer projeto de PCB. Você precisa entender quais materiais serão necessários.
   • Uma PCB compreende material não condutivo e sólido, laminado com cobre. A galvanização de cobre cria superfície condutiva. O material base é geralmente epóxi reforçado com vidro, o FR-4, que é acessível e resistente a chamas.
   • Em circuitos RF ou de alto desempenho, bases de PTFE ou cerâmica são usadas com vários enchimentos.
2. Empilhamento do PCB (Stack-up): Implica o número de camadas que cada PCB terá. Permite ao EE entender a impedância necessária de cada camada. A estimativa adequada da contagem de camadas permite decidir o processo de fabricação correto, alcançar o rendimento desejado, confiabilidade e minimizar custos de produção.
3. Trilhas de Cobre: As trilhas de cobre são os componentes mais importantes em um PCB. É crucial entender suas propriedades e limitações ao projetá-las. Geralmente criadas removendo cobre da folha metálica sólida sobre o material base.
4. Tipos de Vias: Vias são elementos cruciais em qualquer PCB, pois estabelecem conexões entre diferentes componentes. Existem vários tipos: Buried (enterradas), Through (passantes), Blind (cegas) e Micro (empilhadas, multi e monocamada). Nos melhores projetos, vias são minimizadas. Também é preciso entender a capacidade de condução de corrente dessas vias.
5. Seleção de Componentes: É a etapa mais trabalhosa em qualquer projeto de PCB. Escolher o componente certo minimiza erros e garante qualidade. Como há milhões de componentes no mercado, lembre-se:
   • Selecione componentes amplamente usados e facilmente disponíveis. Evite componentes fora de produção.
   • Alguns componentes são vendidos em grandes quantidades; atente-se ao selecioná-los.
   • Todos componentes vêm em tipos de encapsulamento que ajudam a fixá-los ao PCB. Alguns estão disponíveis em múltiplos encapsulamentos, o que pode torná-los compatíveis.
6. Regras de Projeto: Após atender aos requisitos acima, o EE deve focar nas regras de projeto. Deve haver ampla consideração sobre orçamentos de crosstalk, posicionamento de componentes, alocação de camadas, análise de tempo de voo, regras de Design para Manufatura (DFM), etc.
7. Integridade de Sinal e Potência: Considerado um dos bons aspectos de um PCB de qualidade. Vários aspectos devem ser considerados: tempos de subida e descida do sinal, força de drive, comprimento de trilhas e impedância característica. Para garantir desempenho de qualidade, simulações de integridade de sinal (SI) serão realizadas pré e pós-layout.

Circuitos eletrônicos de alto desempenho requerem grandes correntes. Portanto, o desempenho AC e DC da rede de distribuição de potência deve ser considerado.

A lista acima dá um bom ponto de partida para EEs experientes e iniciantes. Abordaremos alguns destes pontos em próximos posts e guiaremos nas tarefas de montagem de PCBs.

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