Progettazione PCB: cos’è in 4 step principali

La progettazione PCB – acronimo di Printed Circuit Board – vede al centro la realizzazione di schede a circuito stampato (traduzione italiana di PCB). Si tratta di qualcosa di decisamente complesso e che tende a interessare svariate componenti in altrettanti settori dell'economia, nazionale e internazionale.

A conseguirla sono aziende altamente specializzate e dalla comprovata esperienza. È questo il caso, ad esempio, di VT100 (sito VT100.srl), una realtà di eccellenza del made in Italy che si dimostra il partner ideale per quanto riguarda lo sviluppo di tali schede elettroniche, a fronte della capacità di assicurare standard qualitativi superiori, rispondenti alle peculiarità dell’ambito di riferimento.

All’interno del seguente articolo analizziamo più nei dettagli cos'è la progettazione PCB, soffermandoci sulle fasi che la vedono protagonista, inclusa quella dello sbroglio dei circuiti stampati, particolarmente delicata ed essenziale per il risultato finale.

A cosa serve la progettazione PCB

Prima di soffermarci sulle fasi che interessano la progettazione PCB, analizziamo brevemente a cosa serve.

Come accennato poc’anzi, si tratta di uno step essenziale per la realizzazione di qualsiasi scheda elettronica, affinché possa offrire performance elevate in linea con il budget concordato insieme al cliente.

Già da queste poche righe, si può intuire che si parla sempre di una prodotti tailor made, ovvero a misura della singola impresa e del progetto che intende portare avanti. Questo perché si rivela necessario approntare delle personalizzazioni, le quali contemplano tanto gli standard che le applicazioni della scheda, anche per quanto riguarda il firmware.

Step 1: la definizione del PCB

La prima fase della realizzazione di un PCB è quella di definizione ed elaborazione di un'idea. Durante il seguente step vengono infatti concordate le molteplici variabili che intercorreranno nel circuito stampato.

Si procede prima di tutto a un disegno accurato del PCB, il quale consente di visualizzare le connessioni approntate sui componenti che ne fanno parte.

Non ci si limita, però, alla teoria: si effettua un primo test – di natura prettamente virtuale ma non per questo meno efficace di una verifica fisica – il quale consente di verificare che tutto funzioni nel modo desiderato; si detiene una maggiore sicurezza per quanto concerne il risultato finale.

Step 2: definizione dei componenti

A questo punto si può iniziare a conseguire un PCB che risulti davvero su misura. Si prosegue quindi con la scelta accurata delle varie componenti, che dovranno soddisfare sia standard fisici utili ad adempiere determinate funzioni.

Dalle dimensioni ai materiali passando alle prestazioni in termini di durabilità e resistenza sono molteplici i fattori da esaminare. Questo step è inoltre essenziale perché consente di prevenire ed evitare eventuali problematiche durante l'utilizzo del prodotto in cui viene installata la scheda elettronica.

Step 3: lo sbroglio dei circuiti stampati

In questa fase si creano persino i percorsi conduttivi che permettono a tali componenti di interfacciarsi reciprocamente. L'obiettivo, come non ci stancheremo mai di ripetere, rimane quello di garantire un segnale elettrico che risulti efficiente, efficace in quanto tale stabile.

Questo passaggio rappresenta uno dei più complessi e comporta di verificare se la sbrogliatura può essere effettuata dal formato pensato inizialmente dal cliente oppure se occorre elaborarne uno diverso virgola e comunque su misura. Bisogna inoltre che sussista la massima precisione nonché un monitoraggio costante della filiera nonché della tracciatura.

Lo sbroglio dei circuiti stampati non va pensato come un momento prettamente teorico; è piuttosto vero il contrario, in quanto viene approntata la connessione fisica delle varie componenti. Motivo in più per cui appare particolarmente cruciale.

Step 4: la fase di verifica

Siamo alla fase finale, ovvero quella di verifica, successiva a quella di sbroglio e non meno elaborata. Consiste nel controllo di tutto il sistema impostato, ovvero dei parametri predisposti nella singola scheda elettronica nonché della loro correttezza.

Questo step si basa sull'impiego del CAD e prevede test in grado di attestare la durabilità e la funzionalità del PCB, che dovranno perciò risultare particolarmente rigorosi.

Non solo, si procede anche con il cosiddetto debugging, ovvero l'identificazione nonché successiva risoluzione di eventuali malfunzionamenti e problematiche.

L’importanza di una progettazione ad hoc dei PCB

La progettazione dei PCB rappresenta qualcosa che deve ottemperare diversi fattori, risultando in grado di preservare la performance e l'efficienza di tale elemento nel tempo. Ciò vuol dire, semplicemente, che più è accurata, più si otterranno standard sia industriali che produttivi di concezione moderna e in quanto tali al passo con i tempi.

In un'epoca in cui le operazioni di stampo manuale si sono letteralmente ridotte all'osso e al loro posto si stanno sempre più affermando dispositivi e macchinari sofisticati, il lavoro del progettista assume una rilevanza superiore rispetto al passato. Ecco allora che occorre approntare una visione d'insieme in cui convivono esperienza, capacità analitica e innovazione, nell'ottica di rispondere a esigenze sempre più specifiche e raggiungere una progettazione impeccabile.

Le variabili sono davvero tante e la loro valutazione appare determinante per poter poi procedere alla prototipazione, campionatura e infine produzione, prevenendo possibili imprevisti davvero spiacevoli.

Conclusioni

La progettazione PCB è uno degli campi più all’avanguardia del settore informatico, a fronte di un’innovazione costante negli ultimi anni che ha visto per protagoniste alcune aziende che rappresentano un’eccellenza del Made in Italy.

La personalizzazione si sta rivelando il trend principale del comparto, negli ultimi anni, e ci sono tutti i presupposti affinché si sviluppi ulteriormente nei periodi futuri. Qualcosa che interessa sia i progetti più avveniristici che quelli che potremmo definire standard: ecco perché optare per soluzioni tailor made appare sempre più imprescindibile a tutti i livelli.