Dep. Eng. Electrotécnica Desenho de PCBs (c/ Eagle)

Dep. Eng. Electrotécnica

Desenho de “PCB’s”

(c/ Eagle)


Uma placa de circuito impresso (PCB) é usada para suportar e ligar, de forma mecânica, os componentes electrónicos.Utiliza caminhos condutores, gravados em folhas de cobre, coladas numa placa não condutora (resina epoxi).


“Schematic” “Board”

Não há “volta atrás” !


• Assumir possibilidade de alterações

• Verificar todos os pinos

• Controlar alimentação dos CI’s

• Assegurar boas ligações de alimentação (+Vcc e Gnd)

• Separar (físicamente) circuitos analógicos e digitais

• Verificar terminais (vista de cima ou de baixo ?)

• “É o integrado que está avariado !”

• Testar por partes

• Assegurar que os componentes estão disponíveis

+ VCC+ VCC


Inserção de componentes (“Schematic”)


Ligação de componentes (“Schematic”)

Apagar componentes (“Schematic”)

“Clickar” na extremidade de um componente, arrastar (linha verde) até à extremidade de um componente,ou até uma outra ligação (caso em que surgirá uma bola indicativa da ligação)


• Quando definindo traces é sempre boa prática fazê-los tão curtos e directos quanto possível• É uma boa estratégia utilizar traces verticais numa das faces e horizontais na outra.

Nota: se a placa é de face simples (seleccionar N/A, em Autorouter Setup / General / Top)

Pistas (“Traces”)


• Usar unidades imperiais– A maioria dos componentes é produzida com distâncias entre terminais baseadas nestas unidades– 1mil = 1/1000 inch (polegadas)

• Atenção à diferença entre mm e mil!!!!

Como regra geral a largura da pista deve ser tão grande quanto possível. Pistas mais largas terão menor resistência, menor indutância, podem ser mais facilmente produzidas (mais baratas) e mais fáceis de inspeccionar. O mínimo genérico seria de 10 mils.

• A espessura do cobre é normalmente definida em onças por pé quadrado (ounces (oz) per square foot), sendo o cobre de 1oz o mais comum.

• Cobre mais espesso é utilizado para correntes mais elevadas

Pistas (“Traces”)


Ilhas (“Pads”)

• As dimensões e formato das pads dependem não só do componente como do processo de montagem da placa.

• O pad deverá ser 1,8 vezes o diâmetro do furo, ou pelo menos, 0,5mm mais largo.

• Os pads para componentes com pernos devem ser redondos sendo o seu diâmetro comum de 70 mil.

• Os componentes DIL (dual in line) usam formas ovais com ~60x100mil.


• As vias são semelhantes a pads mas servem propósitos diferentes:– Pads: para fixar componentes– Vias: para levar um sinal de uma face à outra da placa

• Os furos nas vias são tipicamente de menor diâmetro que nas pads.

“Vias”


• As clearances eléctricas são muito importantes numa PCB. Uma clearance demasiado reduzida entre traces epads podem conduzir a problemas durante a produção da placa e a curto-circuitos após a sua montagem.

• Um valor razoável será de 8 a 10 mils.

Processamento (“DRC (Design Rules Check) - Clearance”)


Alguns valores de referência para as clearances em função das tensões presentes no circuito


• É um diagrama em que as pads dos componentes ligados no schematic aparecem ligadas por uma linha direita(designada por air wire no Eagle).

• Este diagrama evita que se tenha de constantemente recorrer ao schematic para saber que componentesdevem ficar ligados

• À medida que avança o routing as linhas da rats nest vão desaparecendo. Quando não existir nenhum air wire, orouting estará completo.

Processamento (“Rats Nest”)


Processamento (“Routing”)

• A ligação eléctrica entre 2 ou mais pads é designada por net.

• As nets devem ser tão curtas quanto possível

• As traces devem apenas ter ângulos de 45 graus. Deve evitar-se o uso de ângulos de 90 graus e em circunstânciaalguma se deve usar ângulos superiores.

• As traces devem passar entre pads apenas quando absolutamente necessário

• Não deve existir na placa àreas de cobre por ligar (“dead copper”). Ligue-os ao ground ou remova-os.


• Alterações feitas ao schematic são imediatamente transpostas para a PCB.

• O back annotation ocorre quando alterações efectuadas na PCB se reflectem no schematic. (Só em situações muito raras será necessário realizar back annotation).

• Alterações ao “Routing”:

• Routing manual (pista a pista)

• Desfazer o routing já realizado:

• manualmente (pista a pista)

• todas as pistas

• Alterações (p. ex. da largura de pistar particulares)

Outros

+


• Reforça mecânicamente

• Diminui resistência


Após ter terminado o circuito (esquema, colocação dos componentes e realização das ligações) é necessárioprocessar essa informação. Este processamento compõe-se de 2 passos: um no eagle e outro num softwareparticular da máquina de fresagem:

ver Desenho de placas em Eagle (páginas da disciplina)

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