Progettazione dei PCB

Panoramica sulla progettazione PCB | Guida tecnica Kingfield
La progettazione PCB è il processo fondamentale per creare un progetto di circuiti elettronici, trasformando diagrammi schematici in layout fisici che permettano il montaggio dei componenti, la connettività elettrica e prestazioni ottimali. Di seguito è riportata una panoramica concisa e orientata al settore, pensata per progettisti elettronici, team di R&S e specialisti degli approvvigionamenti, allineata alle capacità produttive di Kingfield.

1. Scopo principale della progettazione PCB

Convertire schemi elettrici in un layout fisico realizzabile.
Garantire l'integrità del segnale, la distribuzione dell'energia e la gestione termica per un funzionamento affidabile del dispositivo.
Ottimizzare dimensioni, peso e costo rispettando i requisiti tecnici.

2. Fasi Principali della Progettazione

2.1 Creazione dello Schema Elettrico
Attività: Utilizzare EDAtools per disegnare i collegamenti tra i componenti.
Passaggio Critico: Verificare i valori dei componenti, le impronte e le regole elettriche per evitare cortocircuiti o componenti incompatibili.
2.2 Libreria Componenti e Selezione delle Impronte
Impronte dei Componenti: Definire le dimensioni fisiche dei componenti per garantire la compatibilità con il montaggio.
Supporto Kingfield: Accesso alla nostra libreria standard di componenti e creazione di impronte personalizzate per parti specializzate.
2.3 Progettazione del Layout PCB
Elementi chiave:
Routatura delle Piste: Collegare i pad dei componenti con piste in rame.
Posizionamento dei pad: Disporre i componenti per facilitarne la produzione (DFM), l'efficienza termica e l'assemblaggio.
Stratificazione dei layer: Progettare PCB multilayer (2 layer, 4 layer, 8 layer+) per layout compatti o applicazioni ad alta frequenza.
Piani di massa/alimentazione: Aggiungere layer dedicati per massa e alimentazione per ridurre il rumore e migliorare la stabilità.
2.4 Controllo delle regole di progettazione
Attività: Verificare il layout rispetto ai vincoli produttivi per evitare difetti di fabbricazione/assemblaggio.
Standard Kingfield: DRC conforme agli standard IPC-2221 (standard di progettazione PCB) e alle nostre capacità produttive.
2.5 Generazione File Gerber
Uscita: Esporta file Gerber (formato standard del settore) + BOM (Lista delle Materie Prime) + file di posizionamento per la fabbricazione e l'assemblaggio di PCB.
Requisito Kingfield: File Gerber con definizioni chiare dei layer, dettagli della maschera di saldatura e della serigrafia.

3. Tipi Comuni di Progettazione PCB

4. Considerazioni Critiche di Progettazione

·Larghezza/Spaziatura Traccia: Seguire gli standard IPC per garantire la fattibilità di produzione.
·Distanziamento Componenti: Evitare affollamento per consentire l'accesso alla saldatura e la dissipazione del calore.
·Gestione Termica: Posizionare i componenti ad alta potenza con spaziatura adeguata o dissipatori di calore.
·Punti di Test: Aggiungere pad di test per l'ispezione post-assemblaggio.
·Raggio di Curvatura: Per PCB flessibili, mantenere il raggio di curvatura minimo per evitare danni alle tracce.

5. Supporto alla progettazione PCB di Kingfield

·Revisione DFM: Verifiche gratuite della progettazione pre-produzione per identificare problemi di producibilità.
·Servizi di progettazione personalizzati: Progettazione completa per prototipi di ricerca e sviluppo o per produzione su grande scala.
·Garanzia di compatibilità: Allineamento della progettazione con le nostre capacità di assemblaggio.
·Iterazione rapida: Supporto alle modifiche di progettazione per prototipi al fine di accelerare l'ingresso sul mercato.

Che tu debba ottimizzare un progetto esistente o creare un nuovo PCB da zero, l'esperienza tecnica di Kingfield garantisce che il tuo progetto sia producibile, affidabile ed economico. Contatta il nostro team per discutere i requisiti del tuo progetto!

Flusso di progettazione PCB | Guida passo-passo Kingfield

Di seguito è riportato un flusso di lavoro strutturato e operativo per la progettazione di PCB, conforme alle migliori pratiche del settore (standard IPC) e alle capacità produttive di Kingfield, pensato per progettisti elettronici, team di R&S e specialisti degli approvvigionamenti.

1. Preparazione della progettazione
· Definire i requisiti: chiarire le specifiche tecniche, il formato fisico (dimensioni/peso), l'ambiente operativo (temperatura, vibrazioni) e i vincoli produttivi.
· Creazione dello schema elettrico: utilizzare strumenti EDA per disegnare i collegamenti dei componenti; includere numeri di componente, valori e impronte.
· Approvvigionamento e verifica dei componenti: verificare la disponibilità dei componenti e convalidare le impronte per evitare problemi di assemblaggio.
· Controllo delle regole elettriche: correggere cortocircuiti, componenti incompatibili o collegamenti mancanti prima del layout.

2. Progettazione del layout PCB
2.1 Impostazione dei parametri di progetto
Definire dimensioni, forma e stratificazione del PCB.
Imposta le regole di produzione: Larghezza/distanza tra tracce, dimensioni fori, distanze pad.
2.2 Posizionamento componenti
Posiziona prima i componenti critici per un flusso del segnale ottimale.
Segui i principi DFM: evita l'affollamento, assicura l'accesso per la saldatura e separa i componenti ad alta potenza o che generano calore.
2.3 Routing tracce
Routing delle tracce di segnale: ottimizza lunghezza e larghezza.
Dai priorità alle coppie differenziali e alle tracce ad alta frequenza per l'integrità del segnale; aggiungi piani di massa per ridurre il rumore.
Evita angoli acuti e incroci di tracce.
2.4 Controllo delle regole di progettazione
Esegui il DRC per verificare il rispetto delle regole di layout.
Correggi gli errori per garantire la producibilità.

3. Ottimizzazione e verifica post-layout
· Analisi termica: Simula la distribuzione del calore e regola il posizionamento dei componenti/dissipatori per progetti ad alta potenza.
· Simulazione dell'integrità del segnale (SI) : Verifica i segnali ad alta frequenza per riflessioni, diafonia o ritardi.
·Revisione DFM: Collabora con gli ingegneri di Kingfield per identificare problemi e ottimizzare l'assemblaggio.
· Impostazione serigrafia e maschera saldante: Aggiungi etichette componenti, loghi e punti di prova; definisci le aperture della maschera saldante.

4. Output file e consegna alla produzione
·Genera file di produzione: Esporta i file Gerber, la distinta base (BOM) e i file pick-and-place (per l'assemblaggio).
·Verifica file: Il team di Kingfield esamina i file per garantirne la compatibilità con i nostri processi di fabbricazione/assemblaggio.
·Ordine prototipo: Invia i file per la produzione del prototipo (3–7 giorni lavorativi) per testarne forma, adattamento e funzionalità.

5. Test e iterazione del prototipo
·Test funzionale: Verifica le prestazioni elettriche del prototipo.
·Iterazione progettuale: Regola la disposizione in base ai risultati dei test.
·Blocco Progetto Finale: Approvare il progetto ottimizzato per la produzione di massa.

Il supporto di Kingfield durante tutto il flusso
·Pre-Progetto: Analisi gratuita dei requisiti e supporto per l'approvvigionamento dei componenti.
·Fase di Disposizione: Revisioni DFM e progettazione personalizzata della stratificazione per PCB ad alta frequenza/flessibili.
·Consegna File: Ingegneri dedicati verificano i file di produzione e risolvono i problemi di compatibilità.
·Prototipazione: Tempi rapidi per prototipi + supporto ai test per accelerare l'iterazione.

Questo flusso di lavoro garantisce che il tuo progetto di PCB sia produttibile, affidabile ed economico, passando dalla concezione alla produzione di massa. Contatta il team tecnico di Kingfield per ottimizzare il tuo processo di progettazione!

Presso Kingfield, uniamo competenze settoriali, conformità agli standard IPC e una progettazione centrata sulla produzione per offrire PCB che bilanciano prestazioni, costo e scalabilità. I nostri servizi di progettazione end-to-end si rivolgono a prototipi, produzione ad alto volume e applicazioni specializzate, sostenuti da oltre 20 anni di esperienza nella progettazione di PCB rigidi, flessibili e rigido-flessibili.

1. Progettazione PCB Personalizzata

Creazione dello Schema Elettrico: Trasforma i tuoi concetti elettrici in schemi pronti per l'EDA (Altium/Cadence/KiCad).

Selezione e Approvvigionamento Componenti: Accedi alla nostra rete globale di fornitori per componenti verificati e tracciabili.

Progettazione del Layout: Ottimizzato per l'integrità del segnale, la gestione termica e l'efficienza spaziale.

Ingegneria della stratificazione: Stratificazioni personalizzate per PCB multistrato (2–32 strati) e applicazioni ad alta frequenza.

2. Soluzioni di progettazione specializzate

3. Verifica e ottimizzazione della progettazione

Controllo delle regole elettriche (ERC): Eliminare cortocircuiti, componenti incompatibili e errori di connessione.

Controllo delle regole di progettazione (DRC): Verifica rispetto ai vincoli produttivi (larghezza tracce, distanze, dimensioni fori).

Simulazione dell'Integrità del Segnale (SI): Verifica i segnali ad alta frequenza per riflessione, ritardo e crosstalk.

Analisi Termica: Ottimizza la distribuzione del calore per componenti ad alta potenza.

4. Revisione DFM e Preparazione File

Revisioni DFM gratuite pre-produzione per identificare tempestivamente problemi di realizzabilità.

Genera file pronti per la produzione: Gerber, BOM, posizionamento componenti e disegni di assemblaggio.

Verifica dei file per garantire la compatibilità con i processi di fabbricazione/assemblaggio di Kingfield.