Regras comuns para roteamento de PCB | PCBasic

1. Controle de Comprimento no Roteamento

O controle do comprimento das trilhas é um fator crucial no projeto de PCBs. Na PCBasic, nossos engenheiros sempre garantem que as trilhas sejam mantidas o mais curtas possível para minimizar possíveis interferências causadas por comprimento excessivo. Para trilhas de sinais críticos, como clock ou sinais diferenciais de alta velocidade, recomendamos posicionar o oscilador ou driver correspondente bem próximo ao dispositivo alvo para garantir a integridade e a estabilidade do sinal.

2. Controle de direção no roteamento

Ao rotear PCBs multicamadas, a direção de roteamento das camadas adjacentes deve ser ortogonal entre si. Isso ajuda a reduzir a interferência entre os sinais que percorrem camadas adjacentes. O sistema avançado de otimização automática de roteamento e verificação de integridade de sinal do PCBasic garante que os padrões de roteamento ortogonais sejam mantidos adequadamente para alcançar o desempenho EMC ideal.

3. Regras para Chanfro

No projeto de PCBs, cantos vivos e ângulos retos devem ser evitados. Essas estruturas podem causar radiação eletromagnética desnecessária e levar a uma baixa capacidade de fabricação durante a produção. O processo de revisão DFM (Design for Manufacturability) da PCBasic detecta e otimiza automaticamente essas áreas para melhorar tanto o desempenho do sinal quanto o rendimento da produção.

4. Detecção de circuito aberto no roteamento.

Trilhas soltas ou com extremidades abertas geralmente não são permitidas. Elas podem criar um "efeito antena", aumentando a suscetibilidade a EMI (interferência eletromagnética). A PCBasic utiliza inspeções ERC (Verificação de Regras Elétricas) e DFM (Design for Manufacturing) para garantir que não existam circuitos abertos antes da fabricação, prevenindo potenciais problemas de confiabilidade.

5. Tente evitar roteamento em auto-loop

Os projetistas devem evitar trilhas com auto-loops entre diferentes camadas. Em placas multicamadas, as trilhas de sinal podem facilmente formar loops fechados se roteadas incorretamente, levando à interferência por radiação. As ferramentas de verificação de layout da PCBasic podem detectar e corrigir com eficácia esses problemas de roteamento com auto-loops antes da fabricação.

6. Regras para Loop de Terra

Seguindo a regra do laço mínimo, a área do laço formada por um traço de sinal e seu caminho de retorno deve ser a menor possível. Laços menores emitem menos radiação externa e são menos suscetíveis a interferências externas. A análise do caminho de retorno do sinal do PCBasic garante geometrias de laço compactas e bem controladas.

7. Regras para a Integridade das Camadas de Energia e Solo

Em áreas com alta densidade de vias, é preciso ter cuidado para evitar a segmentação dos planos de alimentação ou de terra causada pelo agrupamento de vias. A segmentação do plano compromete a integridade das camadas de referência e amplia os loops de sinal, aumentando a EMI (interferência eletromagnética). Os engenheiros da PCBasic aplicam regras de projeto para supressão de EMI e vias de interconexão de terra para manter um plano de referência sólido.

8. Regra dos 3W

Para reduzir a interferência entre trilhas de sinal, o espaçamento deve ser adequado. Quando a distância entre os centros de trilhas adjacentes for de pelo menos três vezes a largura da trilha (3W), cerca de 70% do campo elétrico não interferirá. Para um isolamento ainda melhor — até 98% — pode-se usar um espaçamento de 10W. O sistema de roteamento do PCBasic aplica automaticamente as regras de 3W/10W durante o projeto de layout de alta velocidade.

9. Proteção de blindagem

A blindagem ajuda a minimizar as áreas de loop para sinais críticos, especialmente sinais de alta frequência, clock e sincronização. Para trilhas extremamente sensíveis, os engenheiros da PCBasic adotam blindagem de aterramento ou projeto de cabo coaxial, isolando as linhas de sinal com áreas de cobre aterradas em todos os lados (superior, inferior, esquerdo e direito). O aterramento adequado da camada de blindagem ao plano de aterramento principal é sempre garantido.

10. Regras para verificação de casamento de impedância

As trilhas dentro da mesma rede de sinal devem manter uma largura consistente para garantir uma impedância uniforme. Variações repentinas na largura podem causar reflexões de sinal em circuitos de alta velocidade. As ferramentas de roteamento e simulação com controle de impedância do PCBasic ajudam a manter a uniformidade. Em casos inevitáveis, como áreas de breakout de conectores ou fanouts de BGA, as seções de trilha inconsistentes têm seu comprimento minimizado.

11. Regras para Sobreposição de Camadas de Energia e Solo

Diferentes planos de alimentação devem evitar sobreposição na mesma região de empilhamento de camadas para minimizar o acoplamento e a interferência entre as fontes de alimentação — especialmente quando as tensões diferem muito. Se a sobreposição for inevitável, a PCBasic recomenda a inserção de um plano de aterramento intermediário para blindagem.

12. Princípio 20H

Para suprimir a radiação de borda, o plano de alimentação deve ser retraído em relação à borda do plano de aterramento. Usando H (a espessura dielétrica entre a alimentação e o aterramento) como unidade:

.  Uma retração de 20H confina cerca de 70% do campo elétrico dentro do plano de aterramento.

.  Uma retração de 100H confina aproximadamente 98%.

Na PCBasic, nossa equipe de projeto de PCBs de alta velocidade aplica a regra 20H no projeto de empilhamento para aprimorar o desempenho de EMC e a integridade do sinal, especialmente para PCBs de RF, comunicação e automotivos.