Come masterista PCB, sai bene quanto sia cruciale una progettazione accurata per garantire la funzionalità e la producibilità di un circuito stampato. I design rules, o regole di progettazione, sono un insieme di specifiche e limitazioni che guidano il layout del PCB, assicurando che il progetto possa essere fabbricato in modo efficiente e affidabile. Ignorare queste regole può portare a costosi ritardi, rilavorazioni o persino a schede inutilizzabili.
Questo articolo esplora i design rules più comuni che ogni progettista di PCB dovrebbe conoscere per ottimizzare il processo di produzione, utilizzando il sistema metrico.
Categorie Principali di Design Rules
- Spaziatura (Clearance): Definisce la distanza minima consentita tra diversi elementi conduttivi.
- Larghezza delle Piste (Trace Width): Specifica la larghezza minima e massima delle piste conduttive.
- Dimensione delle Piazzole (Pad Size): Determina le dimensioni minime e massime delle piazzole.
- Fori (Vias and Drills): Regola le dimensioni minime e massime dei fori passanti e per i pin.
- Piani (Planes): Definisce le regole per la creazione e la gestione dei piani di massa e di alimentazione.
- Serigrafia (Silkscreen): Stabilisce le dimensioni minime dei caratteri e lo spessore delle linee per la marcatura.
- Bordo della Scheda (Board Outline): Definisce la forma e le dimensioni del PCB.
Design Rules Comuni e Critici per la Produzione (Sistema Metrico)
- Spaziatura Minima (Minimum Clearance) La spaziatura minima tra elementi conduttivi è fondamentale per prevenire cortocircuiti. Valori tipici: 0.1 mm – 0.2 mm.
- Larghezza Minima delle Piste (Minimum Trace Width) La larghezza minima è dettata dalla corrente e dalle tolleranze di fabbricazione. Valori tipici producibili: 0.1 mm – 0.15 mm.
- Dimensione Minima delle Piazzole (Minimum Pad Size) Le dimensioni devono garantire una saldatura robusta. Esempio: per un foro di 0.8 mm, piazzola di 1.2 mm – 1.5 mm.
- Diametro Minimo dei Fori (Minimum Drill Size) Il diametro minimo è limitato dalle attrezzature del produttore. Valori tipici: 0.2 mm – 0.3 mm.
- Spaziatura Minima da Piazzola a Via (Minimum Pad-to-Via Clearance) Distanza minima per evitare cortocircuiti. Valori tipici: 0.1 mm – 0.15 mm.
- Larghezza Minima dell’Anello di Rame (Minimum Annular Ring) Essenziale per una connessione elettrica affidabile. Valori tipici raccomandati: 0.075 mm – 0.1 mm.
- Isolamento Termico (Thermal Relief) Riduce la dissipazione termica durante la saldatura. Dimensioni tipiche connessioni: larghezza 0.15 – 0.2 mm, lunghezza 0.3 – 0.5 mm.
- Regole per i Piani di Massa e di Alimentazione Spaziatura minima dai bordi (0.2 mm – 0.3 mm) ed evitare isole isolate.
- Regole per la Serigrafia Larghezza minima linee: 0.15 mm – 0.2 mm. Altezza minima caratteri: 0.8 mm – 1 mm. Evitare sovrapposizioni con le piazzole.
- Bordo della Scheda Definizione precisa con tolleranze (tipicamente +/- 0.1 mm – 0.2 mm) e dettagli su smussi o fori di montaggio.
L’Importanza della Comunicazione con il Produttore
È fondamentale comunicare attivamente con il produttore di PCB fin dalle prime fasi del progetto. Richiedere il loro set di design rules specifico è cruciale.
Strumenti CAD e Design Rule Check (DRC)
Configurare correttamente il DRC con le regole specifiche del progetto e del produttore è essenziale per identificare e correggere automaticamente le violazioni.
Conclusione
Il rispetto dei design rules è cruciale per PCB producibili e affidabili. La comunicazione con il produttore e l’uso del DRC sono passaggi fondamentali per il successo del progetto.