Trovare Il Mondo Ideale per il Design PCB Multistrato

Outlaw gunslinger pointing gun

Sono sempre stato un grande fan di Clint Eastwood. L’Ispettore Callaghan sembrava sempre un po’ troppo dal grilletto facile per un ambientazione del ventesimo secolo, ma L’Uomo Senza Nome- lui sì era perfetto per l’anarchia e la ruvidità del suo tempo. Ovviamente, ho sempre fatto il tifo affinché sconfiggesse il prepotente, che sparasse prima del fuorilegge, o che prendesse la ragazza, ma la cosa più intrigante era che normalmente prendeva una decisione rapidamente. Certo, i risultati variavano. A volte erano buoni, a volte cattivi, a volte bruttissimi. 

Il processo di creazione di un PCB può avere risultati simili che dipendono dalla decisione nell’utilizzare o meno un PCB multistrato. Un numero di progettisti PCB incorpora schede multistrato quando non è necessario. Facendo così si complica il progetto, si aumenta il costo di produzione e si rende la riparazione per aree o la modifica virtualmente impossibile. 

Nella maggior parte dei film dell’Uomo Senza Nome, la vicenda deriva da alcune terribili malefatte o da un peso insostenibile inflitto sulle vittime dai cattivi e finisce con il mio eroe che rimette le cose a posto. Seguendo lo stesso esito, guardiamo a cosa può andare storto nel design PCB e nel processo di sviluppo prima e poi vediamo quali fattori dobbiamo incorporare nella nostra decisione per progettare un PCB multistrato oppure no. 

Il tuo PCB Multistrato “Gunny”

Da una prospettiva del progetto PCB, può essere abbastanza allettante utilizzare strati multipli quando progettiamo design PCB. Dopotutto, la nozione che “più piccolo è meglio” sembra aver pervaso anche la progettazione elettronica in questi giorni. In ogni caso, ci sono ragioni significative per evitare il tranello più piccolo a meno che non lo si faccia come priorità di design. Per esempio: 

  • Complessità di Design: Quando si progettano PCB multistrato, è imperativo avere through holes e via posizionate in modo corretto. Errori che possono influenzare il flusso di corrente e creare problemi di montaggio. In aggiunta, utilizzare numeri dispari di strati o spessore diverso per strati interni, potrebbe causare il ripiegamento o la torsione del circuito rendendolo non montabile o ad essere destinato ad uno status “solo-test”.  Cattivo. Per le applicazioni di comunicazione, dove vari tipi di segnale sono instradati attraverso multipli strati, dei problemi di prestazione potrebbero insorgere a causa del crosstalk(diafonia) o delle impedenze non corrispondenti. Cattivo.

  • Aumento Costo Produzione: La produzione di PCB multistrato è significativamente più costosa di altri tipi di circuiti. Viene richiesto più materiale, ed anche più tempo, ed i tecnici devono essere molto più qualificati. Semplicemente passando da due a quattro strati può aumentare il costo di fabbricazione del 100%. Cattivo.    

  • Banco Manutenzione Difficile o Impossibile: Come con ogni tipo di processo di produzione o di fabbricazione, piccoli errori capitano. Specialmente per circuiti con numeri dispari di strati o strati a misura variabile. Con PCB singoli (o 2-strati), questi possono essere facilmente riparati, e il circuito potrebbe ancora essere utilizzabile. Se il problema giace in uno strato interno, è praticamente impossibile e il circuito diventa inutile. Cattivo.

Un altro problema che a volte viene trascurato è il calore che aumenta a causa della presenza di più strati, che potrebbe non palesarsi fin tanto che il prodotto è stato in azione per un po’.Se abbastanza grave per un fallimento del prodotto, ciò potrebbe provocare le tre R: Ripensare, Riprogettare, Riprodurre. Brutto. 

Come possiamo vedere, optare per un PCB multistrato può portare a problemi gravi, se non fatto in maniera adeguata. In ogni caso, c’è un lato positivo. Se vogliamo veramente farlo, nella nostra selezione e il processo di design, possiamo cavalcare nel sole proprio come fa sempre Clint. 

Sunset cowboy off the trail

Prendi il controllo del processo del tuo design PCB per trovare il tuo tramonto.

Imprescindibile, Alimentazione Multistrato

Ora, se hai volontà di trascorrere del tempo su design e produzione, pagare di più, e seguire le migliori linee guida di design PCB, dovresti procedere con l’opzione PCB multistrato. Specialmente, se la taglia è la prima preoccupazione. Diciamo che non lo sia. Quali motivazioni giustificano l’utilizzo di PCB multistrato? 

  • Funzionalità: I PCB Multistrato permettono l’incorporazione di circuiteria più complessa. Pertanto, può essere inserita maggiore operatività in un imballaggio più piccolo. I benefici marketing di tutto ciò sono abbastanza evidenti. Buono.

  • Durabilità: A causa della cura e di considerazioni aggiuntive che devono essere incorporate in un progetto ed in uno sviluppo di un PCB multistrato, sono dei componenti meglio costruiti e altamente affidabili. Buono.

  • Montabilità: Più piccolo è il PCB, più facile sarà il suo montaggio. Richiede meno fori di montaggio e potrebbe essere posizionato in più punti all’interno del sistema più ampio. Infatti, potrebbe permettere la riduzione della dimensione dell’intero prodotto, che può aumentare portabilità, archiviazione e prospettive di commercializzazione. Buono.

Design Autentico

I circuiti multistrato comportano un costo più alto, tempo di produzione più lungo e richiede più competenza per progettare e produrre. Perciò, dovrebbe essere intrapresa una considerazione intenzionale  deliberate consideration preventiva per determinare se il multistrato è la strada giusta. Quando si decide sull’utilizzare o meno i PCB multistrato, non seguire semplicemente la folla “minuscola”. I risultati potrebbero essere cattivi o abbastanza brutti. Invece, basa la tua scelta su risultati responsabili e esaminare in maniera sobria benefici e svantaggi per assicurare un buon risultato.  

No: Alcuni progetti PCB sono semplicemente più adatti a strutture con un solo strato. Un buon esempio è la scheda madre del computer. Questi circuiti tipicamente hanno molte porte o dimensioni differenti, per non parlare di parti staccabili che devono essere accessibili. Ciò non compromette l’utilizzo di un design multistrato; in ogni caso, è impraticabile siccome i vantaggi della dimensione ridotta non superino gli svantaggi della complessità e dell’aumento del costo. 

Si: La ragione più comune per optare per un progetto PCB multilivello è quella di ridurre il footprint del circuito. Nelle situazioni, dove la flessibilità del design non è delimitata dalla quantità di input ed output, requisiti di distribuzione per IC singoli (per esempio MPU; FPGA, etc) o analoghe limitazioni di lunghezza della traccia allora il multistrato potrebbe essere la strada adatta. Ciò potrebbe essere particolarmente vero quando il prodotto permette l’utilizzo di circuiti flessibili, che rimuovono molta della difficoltà di precisione dal processo di fabbricazione dando al contempo maggiore libertà al progettista. 

Photograph of various PCBs

Non accontentatevi di utilizzare lo stesso PCB per ogni progetto, assicurati di scegliere cosa funziona al meglio per te. 

Per PCB singolo, doppio o multistrato, il software agevole ed efficiente, Altium Designer ti permetterà di produrre il design più preciso ed efficace con il tuo PCB.  

Se non sei sicuro e vuoi capire meglio quale possa essere la migliore soluzione per il tuo progetto, gli esperti di Altium aspettano solo una telefonata da parte tua. 

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