Quan es parla de plaques de circuits impresos, els novells sovint confonen "esquemes de PCB" i "fitxers de disseny de PCB", però de fet es refereixen a coses diferents. Entendre les diferències entre ells és la clau per fabricar amb èxit PCB, de manera que per permetre que els principiants ho facin millor, aquest article desglossarà les diferències clau entre els esquemes de PCB i el disseny de PCB.

Què és el PCB
Abans d'entrar en la diferència entre l'esquema i el disseny, el que s'ha d'entendre és què és un PCB?

Bàsicament, hi ha plaques de circuits impresos dins dels dispositius electrònics, també anomenades plaques de circuits impresos. Aquesta placa de circuit verda feta de metall preciós connecta tots els components elèctrics del dispositiu i li permet funcionar amb normalitat. Sense PCB, els equips electrònics no funcionaran.

Esquema de PCB i disseny de PCB
L'esquema de PCB és un disseny de circuit bidimensional senzill que mostra la funcionalitat i la connectivitat entre diferents components. El disseny del PCB és un disseny tridimensional i la posició dels components es marca després que el circuit funcioni amb normalitat.

Per tant, l'esquema de PCB és la primera part del disseny d'una placa de circuit imprès. Aquesta és una representació gràfica que utilitza símbols acordats per descriure connexions de circuits, ja sigui en forma escrita o en forma de dades. També indica els components que s'han d'utilitzar i com estan connectats.

Com el seu nom indica, l'esquema de PCB és un pla i un plànol. No indica on es col·locaran específicament els components. Més aviat, l'esquema descriu com el PCB aconseguirà finalment la connectivitat i forma una part clau del procés de planificació.

Un cop finalitzat el pla, el següent pas és el disseny del PCB. El disseny és la disposició o la representació física de l'esquema de PCB, inclosa la disposició de traces i forats de coure. El disseny del PCB mostra la ubicació dels components esmentats anteriorment i la seva connexió amb el coure.

El disseny de PCB és una etapa relacionada amb el rendiment. Els enginyers van construir components reals a partir del disseny de PCB perquè puguin provar si l'equip funciona correctament. Com hem esmentat anteriorment, qualsevol persona hauria de ser capaç d'entendre l'esquema del PCB, però no és fàcil entendre la seva funció mirant el prototip.

Un cop s'hagin completat aquestes dues etapes i estigui satisfet amb el rendiment del PCB, l'hauràs d'implementar a través del fabricant.

Elements esquemàtics de PCB
Després d'entendre aproximadament la diferència entre els dos, fem una ullada més de prop als elements de l'esquema de PCB. Com hem esmentat, totes les connexions són visibles, però hi ha algunes advertències a tenir en compte:

Per poder veure clarament les connexions, no estan creades a escala; en el disseny de PCB, poden estar molt a prop l'un de l'altre
Algunes connexions poden creuar-se, cosa que és realment impossible
Alguns enllaços poden estar al costat oposat del disseny, amb una marca que indica que estan enllaçats
Aquest "plan" de PCB pot utilitzar una pàgina, dues pàgines o fins i tot unes quantes pàgines per descriure tot el contingut que s'ha d'incloure en el disseny

L'últim que cal destacar és que es poden agrupar esquemes més complexos per funció per millorar la llegibilitat. L'organització de connexions d'aquesta manera no es produirà en la següent etapa, i els esquemes normalment no coincideixen amb el disseny final del model 3D.

Elements de disseny de PCB
És hora d'aprofundir en els elements dels fitxers de disseny de PCB. En aquesta etapa, vam passar de plànols escrits a representacions físiques construïdes amb materials laminats o ceràmics. Quan es requereix un espai especialment compacte, algunes aplicacions més complexes requereixen l'ús de PCB flexibles.

El contingut del fitxer de disseny de PCB segueix el pla establert pel flux esquemàtic, però, com s'ha esmentat abans, els dos són molt diferents en aparença. Hem parlat dels esquemes de PCB, però quines diferències es poden observar en els fitxers de disseny?

Quan parlem de fitxers de disseny de PCB, estem parlant d'un model 3D, que inclou una placa de circuit imprès i fitxers de disseny. Poden ser d'una sola capa o de múltiples capes, encara que les dues capes són les més habituals. Podem observar algunes diferències entre els esquemes de PCB i els fitxers de disseny de PCB:

Tots els components estan dimensionats i col·locats correctament
Si no s'han de connectar dos punts, s'han de donar una volta o canviar a una altra capa de PCB per evitar que es creuin entre si a la mateixa capa.

A més, com hem parlat breument, el disseny de PCB presta més atenció al rendiment real, ja que aquesta és, fins a cert punt, la fase de verificació del producte final. En aquest punt, la practicitat del disseny ha de funcionar realment i s'han de tenir en compte els requisits físics de la placa de circuit imprès. Alguns d'ells inclouen:

Com l'espaiat dels components permet una distribució suficient de la calor
Connectors a la vora
Pel que fa a les qüestions d'actualitat i de calor, quin gruixut han de ser les diverses traces

Com que les limitacions físiques i els requisits fan que els fitxers de disseny de PCB solen tenir un aspecte molt diferent del disseny de l'esquema, els fitxers de disseny inclouen una capa de pantalla de seda. La capa de serigrafia indica lletres, números i símbols per ajudar els enginyers a muntar i utilitzar el tauler.

Cal que funcioni tal com estava previst després que tots els components estiguin muntats a la placa de circuit imprès. Si no, cal tornar a dibuixar.