Alegerea componentelor potrivite

Criterii de selecție

Disponibilitate

• Verifică stoc la distribuitori multipli
• Evită componente single-source
• Atenție la lead times (timpul de livrare)
• Plan pentru componente alternative

Lifecycle

• Preferă componente "Active" nu "NRND" (Not Recommended for New Designs)
• Verifică roadmap la producător
• Evită componente end-of-life

Parametri tehnici

• Temperature range suficient pentru aplicație
• Toleranțe adecvate
• Reliability rating (MTBF)

Surse de componente

Distribuitori autorizați:

• Mouser, Digi-Key, Farnell, RS Components
• Garanție autenticitate
• Documentație completă

De evitat:

• Alibaba pentru componente critice
• Surse fără trasabilitate
• Componente refurbished fără certificare

Footprint și simboluri

• Folosește biblioteci verificate (manufacturer recommended)
• Verifică cu datasheet-ul dimensiuni exacte
• Include 3D model pentru verificare mecanică

Principii de design schemă

Organizare și claritate

Structură ierarhică

• Împarte schema în blocuri funcționale
• O pagină per subsistem
• Flow logic stânga→dreapta, sus→jos

Denumire consistentă

• Referințe componente clare (U1, R15, C23)
• Net names descriptive (VCC_3V3, SPI_MOSI)
• Evită denumiri generice (NET1, NET2)

Documentare

• Note pentru valori critice
• Explicații pentru circuite non-evidente
• Referințe la application notes

Decuplare și filtering

Capacitori de decuplare

• Minim 100nF per pin de alimentare IC
• Adaugă bulk capacitor (10-100µF) per rail
• Plasare cât mai aproape de pin

Filtering alimentare

• Ferrite beads pentru izolare domenii
• LC filters pentru sensibilitate înaltă (ADC, RF)

Protecție circuite

ESD Protection

• TVS diodes pe toate conexiunile externe
• ESD clamps pe interfețe (USB, Ethernet)

Overcurrent

• Fuse sau polyfuse pe intrare alimentare
• Current limiting pentru outputs

Configurarea PCB-ului

Layer stackup

2 layers (simplu)

• Top: Componente + rutare
• Bottom: Ground plane + rutare
• Utilizare: Circuite simple, low-frequency
• Cost: Minim

4 layers (standard)

• Top: Componente + rutare semnal
• Inner 1: Ground plane continuu
• Inner 2: Power plane
• Bottom: Rutare semnal + componente
• Utilizare: MCU, mixed-signal
• Cost: Moderat

6+ layers (complex)

• Layers dedicate pentru high-speed
• Controlled impedance traces
• Utilizare: DDR, PCIe, RF
• Cost: Premium

Design rules fundamentale

Trace width și spacing

• Minim 6mil/6mil pentru standard
• 4mil/4mil pentru fine pitch
• Calculează lățime pentru curent (IPC-2221)

Via specifications

• Standard: 0.3mm drill, 0.6mm pad
• Micro-via: 0.15mm, pentru HDI
• Via-in-pad pentru BGA (filled & capped)

Clearance

• High voltage: 0.5mm per 100V minim
• Creepage pentru medii umede

Tehnici de rutare profesionale

Reguli generale

Evită unghiuri de 90°

• Folosește 45° sau curbe
• 90° creează reflexii și concentrare curent

Reference plane continuu

• Traseele au nevoie de return path
• Evită split planes sub semnale critice
• Via de cusătură pentru schimbare layer

Lungimi egale (length matching)

• Obligatoriu pentru bus-uri paralele (DDR, LVDS)
• Tolerance: ±50-100mil tipic
• Folosește meandering pentru compensare

High-speed design

Controlled impedance

• USB: 90Ω diferențial
• Ethernet: 100Ω diferențial
• HDMI: 100Ω diferențial
• Single-ended: 50Ω tipic

Termination

• Series termination la sursă
• Parallel termination la destinație (AC coupled)
• Thevenin pentru bus-uri

Electromagnetic compatibility (EMC)

Grounding

• Star grounding pentru analogic/digital
• Ferrite bead între domenii
• Via stitching la marginea board-ului

Shielding

• Copper pour pe toate layers
• EMI shields pentru RF sections

Management termic pe PCB

Surse de căldură

Regulatoare de tensiune

• Linear: Pdis = (Vin - Vout) × Iout
• Switching: Mai eficiente dar switching losses

Procesoare și FPGA

• TDP declarat în datasheet
• Dynamic power variabil cu workload

Etaje de putere

• MOSFETs, tranzistori de putere
• Driver circuits

Tehnici de disipare

Thermal vias

• Array sub componente fierbinți
• Conectează la plan de cupru
• Dimensiune: 0.3-0.5mm, pitch 1-1.5mm

Copper pours

• Plane extinse pentru răspândire căldură
• Conectate la ground pentru eficiență

Thermal relief

• Pattern pentru pads conectate la plane
• Facilitează lipirea

Componente externe

• Heatsinks montate pe PCB
• Thermal interface material (TIM)
• Ventilație forțată dacă necesar

Simulare termică

• Analiză FEA pentru distribuție temperatură
• Identificare hotspots
• Validare cu cameră termică pe prototip

Optimizare pentru producție

Reguli DFM standard

Annular ring

• Minim 0.15mm cupru în jurul via
• Previne defecte la găurire

Solder mask

• Expansion 0.05-0.1mm față de pad
• Dam minim 0.1mm între pads

Silkscreen

• Font minim 0.8mm înălțime
• Linie minim 0.15mm
• Nu suprapune pads

Panelizare

• V-scoring sau tab routing
• Fiduciale pentru pick & place
• Tooling holes pentru fixture

Pregătire pentru asamblare (DFA)

Orientare componente

• Polaritate consistentă (catod în jos)
• Pin 1 în același colț
• Facilitează inspecție vizuală

Acces pentru reflow

• Spațiu pentru tombstoning prevention
• Distribuție termică uniformă
• Componente mari nu umbresc mici

Testabilitate

• Test points accesibile
• Programing headers
• Debug connectors (JTAG, SWD)

Calitate prin verificare

Design Rule Check (DRC)

Verificări automate:

• Clearance violations
• Minimum trace width
• Annular ring insuficient
• Unconnected nets
• Duplicate references

Electrical Rule Check (ERC)

Verificări schemă:

• Output conectat la output (conflict)
• Pini neconectați
• Power nets floating
• Missing decoupling

Simulare SPICE

Ce simulăm:

• Funcționare circuite analogice
• Răspuns în frecvență
• Tranziente și stabilitate
• Monte Carlo pentru toleranțe

Signal Integrity Analysis

Verificări high-speed:

• Eye diagram pentru bus-uri
• Crosstalk între trasee
• Reflection și ringing
• PDN (Power Delivery Network) analysis

Design Review Checklist

• Toate neturile conectate
• Decuplare completă
• Thermal vias unde necesare
• Controlled impedance pentru high-speed
• Testpoints și programming headers
• Fiduciale pentru assembly
• BOM completă și verificată disponibilitate
• 3D model verificat pentru enclosure

De la fișiere la PCB fizic

Generare fișiere producție

Gerber files (RS-274X)

• Un fișier per layer (copper, mask, silk)
• Drill file (Excellon format)
• Pick & place file (centroid)
• BOM (Bill of Materials)

Verificare output

• Gerber viewer (ViewPlot, GerbView)
• Comparare cu design original
• Verificare drill sizes

Selectare fabricant PCB

Pentru prototip:

• PCBWay, JLCPCB, Eurocircuits
• Turnaround: 3-7 zile
• Cost: €5-50 pentru small batch

Pentru producție:

• Fabricanți certificați (ISO, UL)
• Incoming inspection capabilities
• Traceability lot-uri

Specificații de comandat

• Layer count
• Thickness (1.6mm standard)
• Copper weight (1oz standard, 2oz pentru power)
• Surface finish (HASL, ENIG, OSP)
• Solder mask color
• Silkscreen color
• Controlled impedance (dacă necesar)

Assembly (PCBA)

Opțiuni:

• Manual soldering pentru prototip
• Turnkey assembly (PCB fab + componente + SMT)
• Partial kit (tu furnizezi unele componente)

Partenerul tău pentru PCB design

Un PCB bine proiectat este diferența între un produs de succes și unul problematic. Investiția în design corect de la început economisește timp și bani pe termen lung.

Checklist final

Înainte de a trimite la fabricație:

• DRC și ERC clean
• Simulări validate
• Review cu al doilea inginer
• BOM verificat disponibilitate
• 3D fit în enclosure confirmat
• Stackup discutat cu fabricant
• Test plan pregătit

Servicii Torcip pentru PCB

Design complet:

• Consultanță specificații
• Schemă și layout profesional
• Simulare și verificare
• Documentație completă

Prototipare rapidă:

• Fabricație PCB
• Assembly componente
• Bring-up și testare
• Debug și iterații

Producție:

• Transfer la producție serie
• Suport pentru certificări
• Optimizare cost

Experiență:

• Sute de proiecte realizate
• De la simplu la 12+ layers
• High-speed, RF, power electronics

Contactează-ne pentru o evaluare a proiectului tău și primește o ofertă pentru design sau prototipare PCB.