Comment le routage de traces peut-il améliorer la conception des PCB ?

Lors de la conceptionPCB(circuit imprimé), l'ingénieur électronicien doit suivre les meilleures pratiques en matière de câblage. Cela aide à maintenir l’intégrité du signal PCB et à réduire les interférences électromagnétiques (EMI).

Une chaîne peut se produire entre des câbles adjacents sur un mêmePCBcouche, et peut également se produire entre les deux couches de câblage parallèle et vertical du PCB. Lorsque cela se produit, le signal d’un routage en couvrira un autre, car son amplitude est plus grande que celle d’un autre câblage. le meilleur moyen est de maintenir une distance entre les câbles trois fois supérieure à la largeur du câblage. Cela peut protéger 70 % des champs électriques pour éviter ces interférences. Les brochettes non résolues auront un impact négatif sur le rapport signal/bruit, il est donc préférable de réduire les brochettes dès que possible pendant la phase de conception.

Une méthode de choix consiste à utiliser une calculatrice à chaîne. Une fois que l'utilisateur a saisi les valeurs de la distance de câblage, de la hauteur du substrat et de la tension source, l'outil peut calculer la tension de couplage et le coefficient de chaîne dePCB. Ces options permettent d'économiser du temps et des calculs manuels, et évitent également d'éventuelles erreurs.

Si le test montre que les performances du produit ont atteint à plusieurs reprises les attentes, les ingénieurs devront peut-être améliorer l'intégrité du signal dansPCB. Parfois, de tels défauts apparaissent avant la production à grande échelle de PCB. Cependant, le problème de l'intégrité du signal ne peut être découvert qu'au cours du processus de production à grande échelle ou lorsque les clients commencent à utiliser le produit sur place.

L'intégrité du signal est liée à la qualité du signal de transmission et à la question de savoir si le signal peut être déçu. Le problème de l'intégrité du signal peut dépasser la plage du PCB et introduire ou générer des EMI qui affectent les appareils à proximité. Le travail qui améliore l’intégrité du signal commence dès l’étape du diagramme de principe et de la conception des couches. Prendre la décision la plus appropriée à ce moment affectera les performances dePCB.

Par exemple, lorsque l’épaisseur du câblage est appropriée, il est possible d’éviter la surchauffe du composant, ce qui facilite la gestion de la chaleur. Cela devient de plus en plus important, surtout lorsque de nombreux produits contenantPCBdevenir de plus en plus petit.

Les fabricants de PCB ont investi d’énormes sommes d’argent en termes de contrôle qualité pour garantir la fiabilité du produit. Par exemple, la numérisation aux rayons X peut identifier les défauts cachés de manière intacte. La technologie de détection par rayons X est généralement un élément clé de l’assurance qualité. Cependant, l'attention portée au câblage offre un choix de détection par détection visuelle, ce qui peut améliorer l'intégrité du signal dePCB. Les monteurs peuvent découvrir les problèmes potentiels plus tôt et les résoudre avant de causer de gros problèmes.

Par exemple, ils doivent vérifier si le câblage est fortement plié, ce qui pose particulièrement problème pour les câblages haute puissance ou haute fréquence. Idéalement, le concepteur devrait laisser la ligne s’étendre le long de la ligne droite. Si la conception et l'application attendue du circuit imprimé nécessitent une longueur équilibrée, les utilisateurs peuvent trouver une ligne à retard. Ils ressemblent généralement au câblage incurvé en forme de serpent sur la surface duPCB.

L’impression 3D et d’autres technologies ont considérablement changé la façon dont les gens conçoivent et fabriquent des produits électroniques. Cependant, même si les imprimantes 3D permettent aux utilisateurs d’imprimer des circuits, de réduire les déchets et d’améliorer l’efficacité, elles ne doivent pas ignorer les meilleures pratiques liées au câblage et à d’autres détails.

Par exemple, placer des composants dans une stratégie peut réduire les EMI dansPCB. Même si vous utilisez la bonne largeur et vérifiez s'il n'y a pas de courbure inutile, des problèmes peuvent toujours survenir en raison de l'emplacement de certains composants.

Par exemple, étant donné que les inducteurs peuvent produire un champ magnétique, ils ne doivent pas être connectés les uns aux autres ni trop proches les uns des autres. En l’absence de choix, une disposition verticale doit être sélectionnée pour minimiser le couplage mutuel. Alternativement, en sélectionnant un inducteur circulaire, il est peu probable que cet inducteur cause des problèmes de champ magnétique. Assurez-vous que la largeur du câblage de l'inducteur ne dépasse pas la largeur requise. Dans le cas contraire, ils pourraient jouer un rôle d’antenne et conduire à des lancements inutiles.

Pensez à utiliser un outil de conception haut de gamme afin de suivre les principes liés au câblage et autres bonnes pratiques. Certains produits de câblage permettent aux utilisateurs de basculer entre la conception 2D et 3D. Une enquête menée par les utilisateurs à l'aide d'outils avancés a révélé qu'environ 45 % de leur temps était consacré au câblage 3D, bénéficiant ainsi d'une visualisation en temps réel. Les utilisateurs peuvent également effectuer des opérations spécifiques dans un environnement 3D, telles que des tampons de découpe, puis les essayer en conception réelle.

Ce sont quelques méthodes réalisables dans la conception future. Vous pouvez minimiser les EMI en prêtant attention au câblage et en donnant la priorité au traitement desPCBl'intégrité du signal. En suivant les principes établis lors de la phase de conception, de nombreux problèmes qui entraînent les performances des PCB lors des tests internes ou de l'utilisation réelle peuvent être évités.

L'utilisation d'outils numériques de gestion de projet capables de suivre le câblage est également très utile, notamment le suivi de la prise de décision en matière de câblage, ce qui permet de trouver la cause fondamentale possible des problèmes découverts. Ces produits sont également très pratiques car ils fonctionnent généralement dans le cloud, éliminant ainsi les restrictions géographiques.