12 conseils d'experts pour concevoir des PCB qui s'assemblent parfaitement

Il est essentiel d'être prudent lors de la conception de votre PCB pour n'importe quel but. De nombreux concepteurs ont des méthodes spécifiques lors de la conception de composants de carte de circuit. Mais cela peut ne pas être complet. Certains problèmes complexes peuvent être résolus. Cet article parlera en détail de l'assemblage de circuit imprimé et vous aidera à obtenir vos résultats souhaités. Maintenant, sans plus tarder, commençons :

Assemblage de circuit imprimé – Utiliser le bon outil de conception

Avant de vous asseoir pour concevoir ou assembler votre circuit imprimé, vous devrez penser à la façon dont vous voulez qu'il se termine.

La plupart conçoivent en utilisant une variété d'outils à cet effet, y compris certains conçus exclusivement pour les PCB tels que Framer X. Il crée des prototypes interactifs en grand nombre, mais ce n'est pas votre seule option, car il existe d'autres outils populaires tels que TinyCAD, Eagle PCB et CircuitMaker.

Si votre conception de prototype ne met pas en évidence ce que vous attendez du produit final, alors l'entreprise que vous avez engagée pour faire le travail ne vous fournira jamais les résultats que vous attendez. Donc, attendez-vous à y consacrer un temps raisonnable.

Si vous êtes novice sans compréhension des outils de conception, vous pouvez choisir de travailler avec une entreprise disposée à vous fournir des options. La plupart des fournisseurs d'assemblage de prototypes PCB professionnels ont des concepteurs expérimentés qui peuvent faire le travail pour vous.

Assemblage de circuit imprimé – Placement des composants PCB

La conception PCB est à 90 % mise en page et 10 % câblage, ceci est entièrement exact. Prendre le temps de placer vos composants avec précision rendra votre vie plus facile, ce qui implique du temps pour router tout.

• Perte de temps

Lorsque vous constatez que certaines pièces n'ont même pas assez d'espace pour router, vous pourriez faire une erreur car elles sont trop serrées ensemble. Un mauvais placement d'assemblage peut entraîner la nécessité de recommencer tout le circuit imprimé depuis le début.

• Cassé

Supposons que vous ayez laissé tomber certains composants et pistes, puis envoyé le fichier au fabricant. Ensuite, vous savez que vous pourriez récupérer une carte de circuit car vos pièces ne sont pas soudées correctement (cela sera couvert en détail plus tard), donc cela ne fonctionnera pas.

• Esthétique laide

Admettons-le, car nous aimons la symétrie et la précision ; il n'y a rien de plus dérangeant que les circuits imprimés qu'un ingénieur voit sans soin et attention appropriés lors du placement des composants. Juste paresseux.

Assemblage de circuit imprimé – Éliminer ou minimiser l'utilisation de vias

En matière d'assemblage de circuit imprimé, vous pouvez choisir parmi trois vias, y compris les vias traversants, les vias aveugles et les micro-vias. Ils diffèrent en fonctionnalité et prix, mais ils font tous la même chose.

Nous suggérons d'opter pour les vias traversants au lieu des vias enterrés ou vias laser si vous voulez garder les coûts sous contrôle. Les vias sont essentiels car une mauvaise sélection affectera l'interconnectivité du produit final. De plus, cela influence largement le coût global.

Les vias traversants pénètrent du haut vers la couche inférieure pour établir une connexion complète. Cette option peut être soit NPTH soit PTH.

Les autres utilisent plus de vias, donc finissent par coûter plus et peuvent aussi être un peu compliqués à gérer.

Assemblage de circuit imprimé – Assurer la cohérence des composants et boîtiers avec la BOM

Dans le monde de l'assemblage de circuit imprimé, une BOM, abréviation de nomenclature, est une liste d'ingrédients dont vous aurez besoin pour construire votre produit, la carte dans ce cas. La BOM est utilisée pour acheter des produits car vous en aurez besoin tout au long du processus pour vous assurer d'obtenir le bon produit final. Vous devrez peut-être en envoyer une à l'entreprise que vous engagez pour faire le travail.

Cela vous aidera à déterminer un certain nombre de facteurs, y compris :

• Délai d'approvisionnement des matériaux
• Processus de fabrication
• Coût des marchandises vendues (COGS)
• Qualité de la conception pour l'assemblage
• Exigences de flux de trésorerie
• Robustesse de la chaîne d'approvisionnement

Donc, il est essentiel de s'assurer que les composants et boîtiers sont exactement comme expliqués dans la BOM.

Assemblage de circuit imprimé – Marquer l'orientation des composants et connecteurs

Les connecteurs, en particulier les connexions traversantes – présentent des opportunités significatives d'erreurs dans l'assemblage et la mise en page.

Le spécialiste de la mise en page peut ne pas toujours savoir quel site placer le connecteur. De plus, il serait utile d'être clair sur où placer le trou. Ce n'est pas aussi évident qu'il y paraît ; donc marquer les orientations et l'emplacement est critique.

Un marquage clair réduit le risque d'erreurs et assure que vous obtenez les résultats attendus lorsque le produit final arrive.

Assemblage de circuit imprimé – Utiliser un dissipateur thermique sur une surface plane

Dans l'assemblage de circuit imprimé, les dissipateurs thermiques sont essentiels car le flux régulier de courant peut faire chauffer la carte, affectant les performances et même menant à des dommages à un ou plusieurs composants électriques.

Le but d'un dissipateur thermique est de contrôler la chaleur et de minimiser la température interne pour que l'unité puisse continuer à fonctionner plus longtemps.

Modifier les surfaces d'échange ou utiliser des ventilateurs sont les deux meilleures façons de contrôler la chaleur. Il s'avère que le radiateur peut efficacement contrôler la température, mais doit être soigneusement choisi. Voici quelques points à garder à l'esprit :

• Le matériau doit être sélectionné avec soin. L'aluminium et le cuivre sont les deux premiers choix, mais le bon dépend du choix de la carte.
• La configuration des ailettes nécessite une attention particulière car la disposition et la géométrie des ailettes jouent un rôle essentiel dans la façon dont la chaleur se dissipe.
• L'empreinte doit être maintenue sous contrôle car un dissipateur thermique considérable peut mettre du stress sur la carte et même causer d'autres dommages.
• La hauteur des ailettes doit également être prise en compte. Cependant, puisque dans certains cas, cela peut nécessiter des ailettes plus courtes, et donc un compromis.

La façon dont vous fixez le dissipateur joue également un rôle vital dans la performance globale. Choisissez une méthode appropriée si vous voulez de bons résultats.

Assemblage de circuit imprimé – Faire attention à la taille

Avant de vous lancer dans la construction de cartes PCB et l'accomplissement d'autres tâches d'assemblage de circuit imprimé, il est essentiel de savoir exactement où vous avez l'intention de les utiliser et comment.

Ces tablettes sont utilisées pour tout, des téléviseurs aux ordinateurs portables. Cependant, puisque la taille et la conception des électroniques diffèrent principalement, une carte PCB peut ne pas toujours convenir aux autres.

Outils spéciaux pour la taille du dispositif de suivi. De plus, cela devrait être fait avant de concevoir, car vous devez concevoir selon la taille. Le produit fini doit s'adapter à votre espace essentiel. Sinon, il peut ne pas être utile.

Assemblage de circuit imprimé – Opter pour de petites boucles

Les pistes que vous pointez sont appelées boucles, et elles doivent être petites ; sinon, elles créeront du bruit, entraînant des perturbations.

Vous devez vous souvenir de ce point pendant l'étape de conception et devez y prêter une attention particulière chaque fois que vous empilez une nouvelle couche ou envisagez la mise à la terre car chaque ajout peut affecter les boucles.

Assemblage de circuit imprimé – Considérer les sources de bruit

Le bruit électronique dans les PCB peut affecter négativement le fonctionnement de la carte. Donc, cela nécessite une attention particulière, surtout si notre circuit fonctionne à des fréquences en MHz ou plus.

Des fréquences plus élevées augmentent le risque de bruit qui peut causer une dégradation des performances. La meilleure façon de réduire le bruit est de prêter attention aux sources potentielles et d'éliminer le mal à la racine pendant la phase de conception.

Néanmoins, voici quelques conseils pour contrôler le bruit :

• Couvrir autant de surface de la carte que possible avec des plans d'alimentation et de masse.
• Garder les pistes simples originales aussi petites et fines que possible.
• S'assurer de placer les circuits numériques et analogiques séparément sur la carte.
• Éviter les virages à 90 degrés ; choisir plutôt deux virages à 45 degrés si nécessaire pour avoir un virage à 90 degrés.
• S'assurer de placer les pistes loin des oscillateurs.

Assemblage de circuit imprimé – Sélectionner les bons matériaux

Vous aurez besoin de plusieurs matériaux pour compléter une carte. Ceux-ci incluent FR-2 (papier phénolique coton), FR-3 (papier coton et époxy), FR-5 (verre tissé et époxy), FR-4 (verre filé et époxy), FR-6 (verre mat et polyester), CEM-1 (papier coton et époxy), G-10 (verre tissé et époxy), CEM-2 (papier coton et époxy), etc.

Il existe plusieurs variétés de toutes ces options. Puisque vous engagerez probablement quelqu'un d'autre pour fabriquer la carte pour vous, vous n'aurez peut-être pas un contrôle total sur les matériaux utilisés. Pourtant, il est essentiel de discuter de ce facteur avec le fournisseur et d'être sur la même longueur d'onde concernant les attentes et la livraison pour savoir à quoi s'attendre à la fin.

Assemblage de circuit imprimé – Prêter attention à la mise à la terre

La mise à la terre est un concept qui s'implique chaque fois que nous parlons d'articles qui traitent avec un courant électrique. Chaque PCB nécessite une mise à la terre appropriée pour fonctionner correctement.

Elle peut être définie comme un conducteur de mise à la terre, soit comme un potentiel de tension de nœud arbitraire, et peut combiner le courant de boucle.

Ce qui est appelé une masse dépend de la conception de la carte. Une mauvaise mise à la terre peut réduire les performances. Donc, il est essentiel de contrôler le flux de courant.

Vous pouvez choisir parmi plusieurs options, y compris :

• Masses flottantes
• Masses AC
• Masses virtuelles
• Masses de terre
• Masses de châssis

Cependant, en ce qui concerne les PCB, les choix se résument à un plan de masse, vias de plan de masse, masses de connecteurs et découplage.

Vous pouvez choisir l'une de ces options selon vos exigences, mais assurez-vous de vous souvenir des conseils suivants :

• Assurez-vous de tout connecter
• Rappelez-vous de garder la couche de masse entière.
• Ayez toujours un point de masse commun.
• Utilisez le moins possible de vias en série.
• Il est préférable de concevoir la mise à la terre avant de passer au routage.
• Asseyez-vous et comprenez soigneusement tout sur la façon dont vos courants circulent.
• Planifiez comment vous souhaitez gérer la variance dynamique entre plusieurs masses
• Concevez en gardant à l'esprit les considérations de signaux mixtes

Assemblage de circuit imprimé – Toujours opter pour un prototype

Une fois que vous avez sélectionné une entreprise, il est préférable de demander d'abord un prototype pour gérer l'assemblage de circuit imprimé. Je m'assurerai que vous êtes bien conscient de ce que vous choisissez car toutes les entreprises ne livrent pas ce qu'elles promettent.

La plupart des entreprises d'assemblage de circuits imprimés sont disposées à fournir un assemblage de prototype PCB si vous promettez de donner une grande commande en retour.

Conclusion

Maintenant que vous savez comment concevoir pour un assemblage de carte de circuit optimal, nous sommes sûrs que vous n'aurez aucun problème pour obtenir ce que vous voulez. Contactez-nous aujourd'hui si vous êtes prêt à faire fabriquer des cartes de haute qualité.