Elettronica_Oggi_446

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ANALOG/MIXED SIGNAL PCB DESIGN
30 - ELETTRONICA OGGI 446 - GIUGNO 2015
Una guida alla progettazione
di circuiti stampati di qualità
La figura 1 illustra un generico flusso di progetto di un
circuito stampato: dall’identificazione dei requisiti alla
produzione finale. Dopo aver determinato le specifiche
della scheda, il progetto viene sviluppato considerandone le
caratteristiche, le funzioni, l’interconnessione con altri circuiti,
il posizionamento e le dimensioni finali indicative. I compo-
nenti e il materiale del circuito stampato sono selezionati in
base all’intervallo di temperatura desiderato e a ogni altro
requisito imposto dall’ambiente operativo.
Dall’idea iniziale viene elaborato lo schema elettrico (schema-
tic) dettagliato del circuito. Un disegno realistico che indichi
le dimensioni finali della scheda può essere quindi eseguito.
Il posizionamento dei componenti è dettato da considerazioni
di natura termica, funzionale e di rumore elettronico. In que-
sta fase viene anche generata la lista distinta base (BOM) che
contiene l’elenco dei componenti selezionati tramite un’analisi
delle massime tensioni di lavoro e dei livelli di corrente nei
vari nodi del circuito e in base a criteri di tolleranza dei valori
nominali.
Una volta selezionati i componenti elettronici in base alle
specifiche elettriche, ciascun componente dovrebbe essere
ripreso in considerazione in base ad aspetti di disponibili-
tà, costo e dimensioni. La lista dei componenti deve essere
mantenuta costantemente aggiornata con lo schema elettri-
co. I dettagli da specificare nella distinta base per ogni com-
ponente sono: quantità, nome identificativo, valore numerico
(in Ohm, Farad, Henry), sigla del produttore e spazio occu-
pato sulla scheda.
Questi cinque elementi sono critici per definire quanti
esemplari di ogni componente sono necessari, spiegare
l’identificazione e la posizione dei circuiti, fornire un’esatta
descrizione del componente per l’approvvigionamento e
l’eventuale sostituzione e indicare l’area occupata da ogni
componente per la stima dell’area totale. In teoria questa
lista dovrebbe contenere delle descrizioni concise per evi-
tare un’eccessiva complessità nello sviluppo e nella ge-
stione delle librerie.
Definizione del circuito stampato
L’insieme della documentazione che accompagna un circuito
stampato include i disegni meccanici della scheda, lo schema
elettrico, la lista dei componenti, i file di layout, il file di posizio-
namento dei componenti, le istruzioni e gli schemi di assem-
blaggio ed il file Gerber che contiene tutti i file necessari al fab-
bricante per realizzare il circuito stampato. Questi ultimi sono:
• Serigrafia top e bottom
• Soldermask top e bottom
• Tutti i piani metallici
• Lamina di mascheratura per la pasta saldante top e bottom
• Mappa dei componenti (coordinate X e Y)
• Disegno dell’assemblaggio top e bottom
• File di foratura
• Legenda dei diametri di foratura
• Dettagli di fabbricazione: dimensioni e lavorazioni speciali[1]
• Netlist
Nicholaus W. Smith
Applications engineer
Questo articolo vuole presentare una guida
esaustiva alla progettazione dei circuiti stampati,
illustrando i documenti essenziali, i passi nel flusso
di progetto, le strategie e i controlli finali
Fig. 1 – Flusso di progetto base di un circuito stampato