Diseño de PCB

Diseño de PCB

Descripción general del diseño de PCB
El diseño de PCB es el proceso fundamental para crear un plano de circuitos electrónicos, traduciendo diagramas esquemáticos en disposiciones físicas que permiten el montaje de componentes, la conectividad eléctrica y un rendimiento óptimo.

Propósito principal del diseño de PCB

Convertir esquemas eléctricos en una disposición física fabricable.
Garantizar la integridad de la señal, la distribución de energía y la gestión térmica para un funcionamiento fiable del dispositivo.
Optimizar el tamaño, el peso y el costo cumpliendo con los requisitos técnicos.

Tipos comunes de diseño de PCB

Consideraciones Críticas de Diseño

·Ancho/Espaciado de Pistas: Seguir las normas IPC para garantizar la viabilidad de fabricación.
·Separación entre Componentes: Evitar la acumulación excesiva para permitir el acceso al soldado y la disipación de calor.
·Gestión Térmica: Colocar los componentes de alto consumo con separación adecuada o disipadores de calor.
·Puntos de Prueba: Añadir pads de prueba para la inspección posterior al ensamblaje.
·Radio de Doblado: Para PCBs flexibles, mantener el radio de doblado mínimo para evitar daños en las pistas.

Soporte de Kingfield para el diseño de PCB

·Revisión DFM: Verificaciones gratuitas de diseño previas a la producción para identificar problemas de fabricabilidad.
·Servicios de diseño personalizado: Diseño integral para prototipos de I+D o producción de alto volumen.
·Garantía de compatibilidad: Alinear el diseño con nuestras capacidades de ensamblaje.
·Iteración rápida: Soporte para modificaciones de diseño en prototipos para acelerar la llegada al mercado.

Ya sea que necesite optimizar un diseño existente o crear un nuevo PCB desde cero, la experiencia técnica de Kingfield garantiza que su diseño sea fabricable, confiable y rentable. ¡Contacte a nuestro equipo para analizar los requisitos de su proyecto!

Flujo de diseño de PCB

1. Preparación previa al diseño
· Definir requisitos: Clarificar especificaciones técnicas, factor de forma (tamaño/peso), entorno (temperatura, vibración) y restricciones de fabricación.
· Captura de esquemáticos: Utilizar herramientas EDA para dibujar las conexiones entre componentes; incluir números de pieza, valores y huellas.
· Adquisición y verificación de componentes: Confirmar la disponibilidad de los componentes y validar las huellas para evitar problemas de ensamblaje.
· Verificación de reglas eléctricas: Corregir cortocircuitos, componentes incompatibles o conexiones faltantes antes del diseño físico.

2. Diseño del trazado de PCB
2.1 Configuración de parámetros de diseño
Definir tamaño, forma y configuración de capas del PCB.
Establecer reglas de fabricación: Anchura/distancia entre trazas, tamaños de orificios, holguras de pads.

2.2 Colocación de componentes
Colocar primero los componentes críticos para optimizar el flujo de señal.
Seguir los principios de DFM: evitar el exceso de densidad, garantizar el acceso para soldadura y separar componentes de alta potencia o que generen calor.

2.3 Ruteo de trazas
Ruteo de trazas de señal: optimizar longitud y anchura.
Dar prioridad a pares diferenciales y trazas de alta frecuencia para la integridad de la señal; añadir planos de tierra para reducir el ruido.
Evitar ángulos agudos y cruces de trazas.

2.4 Verificación de Reglas de Diseño
Ejecutar DRC para validar frente a las reglas de diseño.
Corrija errores para garantizar la fabricabilidad.

3. Optimización y verificación posterior al diseño
· Análisis térmico: Simule la distribución del calor y ajuste la colocación de componentes/disipadores de calor en diseños de alta potencia.
· Simulación de integridad de señal (SI) : Pruebe señales de alta frecuencia para detectar reflexión, diafonía o retardo.
·Revisión DFM: Colabore con los ingenieros de Kingfield para identificar problemas y optimizar el ensamblaje.
· Configuración de serigrafía y máscara de soldadura: Agregue etiquetas de componentes, logotipos y puntos de prueba; defina aberturas en la máscara de soldadura.

4. Salida de archivos y entrega a fabricación
·Generar archivos de producción: Exportar archivos Gerber, BOM (Lista de materiales) y archivos de posicionamiento (para ensamblaje).
·Verificación de archivos: El equipo de Kingfield revisa los archivos para garantizar su compatibilidad con nuestros procesos de fabricación/ensamblaje.
·Pedido de prototipo: Enviar archivos para la producción del prototipo (3–7 días hábiles) para probar forma, ajuste y funcionamiento.

5. Pruebas e iteración del prototipo
·Pruebas funcionales: Validar el rendimiento eléctrico del prototipo.
·Iteración del diseño: Ajustar la distribución según los resultados de las pruebas.
·Bloqueo de diseño final: Aprobar el diseño optimizado para la producción en masa.

El soporte de Kingfield durante todo el proceso
·Pre-diseño: Análisis gratuito de requisitos y soporte para la adquisición de componentes.
·Fase de distribución: Revisiones DFM y diseño personalizado de capas para PCBs de alta frecuencia/flexibles.
·Entrega de archivos: Ingenieros especializados verifican los archivos de producción y resuelven problemas de compatibilidad.
·Prototipado: Tiempos rápidos de prototipado + soporte para pruebas para acelerar la iteración.

1. Diseño personalizado de PCB

Captura esquemática: Convierta sus conceptos eléctricos en esquemáticos listos para EDA.

Selección y abastecimiento de componentes: Accede a nuestra red global de proveedores para componentes verificados y rastreables.

Diseño de trazado: Optimizado para la integridad de la señal, la gestión térmica y la eficiencia del espacio.

Ingeniería de apilamiento de capas: Apilamientos personalizados para PCBs multicapa y aplicaciones de alta frecuencia.

2. Soluciones de diseño especializadas

3. Verificación y Optimización del Diseño

Comprobación de reglas eléctricas: Eliminar cortocircuitos, componentes incompatibles y errores de conexión.

Comprobación de reglas de diseño: Valide según las restricciones de fabricación.

Simulación de integridad de señal: Pruebe señales de alta frecuencia para reflexión, retardo y diafonía.

Análisis Térmico: Optimice la distribución de calor para componentes de alto consumo.

4. Revisión DFM y Preparación de Archivos

Revisiones DFM gratuitas previas a la producción para identificar problemas de fabricabilidad desde el inicio.

Genere archivos listos para producción: Gerber, BOM, pick-and-place y planos de ensamblaje.

Verificación de archivos para garantizar compatibilidad con los procesos de fabricación/ensamblaje de Kingfield.

En Kingfield, combinamos experiencia industrial, cumplimiento con IPC y diseño centrado en la fabricación para ofrecer PCBs que equilibran rendimiento, costo y escalabilidad. Nuestros servicios integrales de diseño atienden prototipos, producción de alto volumen y aplicaciones especializadas, respaldados por más de 20 años de experiencia en diseño de PCBs rígidos, flexibles y rígido-flexibles.