Quando si parla di circuiti stampati, i principianti spesso confondono “schemi PCB” e “file di progettazione PCB”, ma in realtà si riferiscono a cose diverse. Comprendere le differenze tra loro è la chiave per produrre con successo PCB, quindi affinché i principianti possano farlo meglio, questo articolo analizzerà le differenze chiave tra gli schemi PCB e la progettazione PCB.
Cos'è il PCB
Prima di entrare nella differenza tra schema e progetto, ciò che bisogna capire è cos'è un PCB?
Fondamentalmente all'interno dei dispositivi elettronici ci sono dei circuiti stampati, chiamati anche circuiti stampati. Questo circuito verde in metallo prezioso collega tutti i componenti elettrici del dispositivo e gli consente di funzionare normalmente. Senza PCB, le apparecchiature elettroniche non funzioneranno.
Schema PCB e progettazione PCB
Lo schema PCB è un semplice progetto di circuito bidimensionale che mostra la funzionalità e la connettività tra i diversi componenti. Il design del PCB è un layout tridimensionale e la posizione dei componenti è contrassegnata dopo che è garantito il normale funzionamento del circuito.
Pertanto, lo schema del PCB è la prima parte della progettazione di un circuito stampato. Si tratta di una rappresentazione grafica che utilizza simboli concordati per descrivere le connessioni del circuito, sia in forma scritta che sotto forma di dati. Richiede inoltre i componenti da utilizzare e il modo in cui sono collegati.
Come suggerisce il nome, lo schema PCB è un piano e un progetto. Non indica dove verranno posizionati specificatamente i componenti. Piuttosto, lo schema delinea il modo in cui il PCB raggiungerà infine la connettività e costituisce una parte fondamentale del processo di pianificazione.
Una volta completato il progetto, il passo successivo è la progettazione del PCB. Il progetto è il layout o la rappresentazione fisica dello schema del PCB, inclusa la disposizione delle tracce e dei fori in rame. Il disegno del PCB mostra la posizione dei suddetti componenti e la loro connessione al rame.
La progettazione del PCB è una fase correlata alle prestazioni. Gli ingegneri hanno costruito componenti reali sulla base della progettazione del PCB in modo da poter verificare se l'apparecchiatura funziona correttamente. Come accennato in precedenza, chiunque dovrebbe essere in grado di comprendere lo schema del PCB, ma non è facile capirne la funzione guardando il prototipo.
Dopo che queste due fasi sono state completate e sei soddisfatto delle prestazioni del PCB, devi implementarlo tramite il produttore.
Elementi dello schema PCB
Dopo aver compreso approssimativamente la differenza tra i due, diamo uno sguardo più da vicino agli elementi dello schema del PCB. Come accennato, tutte le connessioni sono visibili, ma ci sono alcune avvertenze da tenere a mente:
Per poter vedere chiaramente le connessioni, queste non sono realizzate in scala; nella progettazione del PCB, possono essere molto vicini tra loro
Alcune connessioni potrebbero incrociarsi, il che in realtà è impossibile
Alcuni collegamenti potrebbero trovarsi sul lato opposto del layout, con un segno che indica che sono collegati
Questo "progetto" PCB può utilizzare una pagina, due pagine o anche poche pagine per descrivere tutto il contenuto che deve essere incluso nel progetto
L'ultima cosa da notare è che gli schemi più complessi possono essere raggruppati per funzione per migliorare la leggibilità. La disposizione delle connessioni in questo modo non avverrà nella fase successiva e gli schemi solitamente non corrispondono al progetto finale del modello 3D.
Elementi di progettazione PCB
Ora è il momento di approfondire gli elementi del file di progettazione PCB. In questa fase, siamo passati dai progetti scritti alle rappresentazioni fisiche costruite utilizzando materiali laminati o ceramici. Quando è richiesto uno spazio particolarmente compatto, alcune applicazioni più complesse richiedono l'utilizzo di PCB flessibili.
Il contenuto del file di progettazione PCB segue il progetto stabilito dal flusso dello schema ma, come accennato in precedenza, i due hanno un aspetto molto diverso. Abbiamo discusso degli schemi PCB, ma quali differenze si possono osservare nei file di progettazione?
Quando parliamo di file di progettazione PCB, parliamo di un modello 3D, che include un circuito stampato e file di progettazione. Possono essere a strato singolo o multistrato, anche se i più comuni sono due strati. Possiamo osservare alcune differenze tra gli schemi PCB e i file di progettazione PCB:
Tutti i componenti sono dimensionati e posizionati correttamente
Se due punti non devono essere collegati, devono aggirarsi o passare ad un altro strato del PCB per evitare di incrociarsi sullo stesso strato
Inoltre, come abbiamo brevemente accennato, la progettazione del PCB presta maggiore attenzione alle prestazioni effettive, perché questa è in una certa misura la fase di verifica del prodotto finale. A questo punto entra in gioco la praticità del progetto che deve effettivamente funzionare e devono essere considerati i requisiti fisici del circuito stampato. Alcuni di questi includono:
In che modo la spaziatura dei componenti consente una distribuzione sufficiente del calore
Connettori sul bordo
Per quanto riguarda la corrente e il calore, quanto devono essere spesse le varie tracce
Poiché i limiti e i requisiti fisici fanno sì che i file di progettazione PCB di solito abbiano un aspetto molto diverso dal progetto sullo schema, i file di progettazione includono uno strato serigrafato. Lo strato serigrafato indica lettere, numeri e simboli per aiutare gli ingegneri ad assemblare e utilizzare la scheda.
È necessario che funzioni come previsto dopo che tutti i componenti sono stati assemblati sul circuito stampato. In caso contrario, è necessario ridisegnare.
Insomma
Sebbene gli schemi PCB e i file di progettazione PCB siano spesso confusi, in realtà, la realizzazione di schemi PCB e la progettazione PCB si riferiscono a due processi separati durante la creazione di un circuito stampato. Il diagramma schematico del PCB in grado di tracciare il flusso del processo deve essere creato prima di poter eseguire la progettazione del PCB e la progettazione del PCB è una parte importante per determinare le prestazioni e l'integrità del PCB.