Progettazione dei PCB

September 16, 2025

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Strumenti di software di progettazione PCB e flusso di lavoro
1. Strumenti software di progettazione PCB

PCB Design si basa sul software CAD (Computer-Aided Design). Gli strumenti variano ampiamente nelle caratteristiche e nella complessità:

  • Strumenti professionali (a pagamento)
    • Designer di Altium, pad, Allegro, Orcad
    • Utilizzato per design avanzati, ad alta velocità e multistrato.
    • Supportare regole di routing complesse, analisi dell'integrità del segnale e simulazione.
  • Strumenti gratuiti / entry-level
    • Kicad, ExpressPCB
    • Buono per studenti, hobbisti o progetti semplici.
    • Funzionalità limitate rispetto al software professionale.
2. Chiave PCB Design Stages
(a) Cattura schematica
  • Primo passo dopo la specifica di progettazione del prodotto.
  • Gli ingegneri disegnano lo schema del circuito utilizzando il software CAD.
  • Ogni componente ha:
    • Simbolo schematico (rappresentazione logica).
    • Impronta PCB (layout fisico: dimensioni, cuscinetti, fori, SMT vs thru-buco).
  • Output: file netlist che definisce le connessioni elettriche.
(b) Posizionamento dei componenti
  • Transizione dal layout dello schema 2D a 3D.
  • Prendi in considerazione la forma, le dimensioni, i vincoli meccanici e le informazioni di perforazione.
  • Posiziona i componenti correlati in gruppi logici.
  • Passaggi:
    • Posizionamento approssimativo (Fit Check + raggruppamento).
    • Posizionamento dei componenti critici (segnali ad alta velocità, parti sensibili).
    • Posizionamento generale, finalizzato prima dell'inizio del routing.
(c) Routing
  • Collega i componenti con tracce di rame secondo lo schema.
  • Tipi:
    • Percorsi critici prima → segnali ad alta velocità, coppie differenziali, reti sensibili ai tempi.
    • Routing generale → Collegamenti rimanenti.
  • Le tracce possono attraversare strati usando VIA.
  • Il software CAD applica i controlli delle regole di progettazione (DRC) per prevenire violazioni.
  • Output: un layout completo e rivisto pronto per la produzione.
(d) Output di produzione

Una volta finalizzato il design del PCB:

  • Per fabbricazione
    • File Gerber → Immagini a livello (rame, maschera di saldatura, scansione Silks).
    • File di perforazione NC → Informazioni sul foro.
  • Per l'assemblaggio
    • BOM (Bill of Materials) → Elenco parti per l'approvvigionamento.
    • File di pick-and-place → coordinate per le macchine di montaggio.
    • Netlist → garantisce test e ispezioni adeguati.