INTRODUZIONE AI CIRCUITI STAMPATI

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1 INTRODUZIONE AI CIRCUITI STAMPATI Printed Circuits Handbook Clyde F. COOMBS Jr Electronics Manufacturing Processes T.L. LANDERS, W.D. BROWN, E.W. FANT, E.M. MALSTROM, N.M. SCHMITT

2 Storia della PCB (PrintedCircuit Board) Inventata da Paul Eisler nel 1936, come scheda di una radio Prima di allora, l elettronica era point-to-point :

3 Perché usare il Circuito Stampato 1/2

4 Perché usare il Circuito Stampato 2/2

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6 I trattamenti a cui il materiale base è sottoposto al fine di realizzare un circuito stampato devono essere tali da garantire soddisfacenti: Proprietà termiche; Proprietà fisiche e meccaniche; Proprietà elettriche. Stratificati di carta impregnati di resina fenolica. Stratificati di fibra di vetro (tessuto o no) impregnati di resina epossidica, resina polimidica, BT/epossidica, ecc. La scelta è subordinata all applicazione per la quale il circuito è realizzato (temperatura di operazione, frequenza, stess meccanico, ecc.). Materiali ceramici o metallici quale l alluminio (allumina).

7 L immagine del tracciato conduttore è formata fotograficamente su di un materiale fotosensibile quale una pellicola di plastica o una lamina di vetro trattata. L immagine è successivamente trasferita alla board mediante serigrafia o photoprinting. Il tracciato conduttore non è formato mediante un processo di imaging bensì inserendo direttamente fili di rame elettricamente isolati sulla board. La possibilità di incrociare i fili conduttori in uno stesso layer offre una elevata densità di tracciati. Purtroppo, il processo con cui si realizzano i singoli tracciati è sequenziale ed incide negativamente sulla produzione della PWB. La tecnologia non è adatta per una produzione di massa.

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9 Realizzati a partire da stratificati di cellulosa o stratificati di fibra vetrosa. Realizzati a partire da pellicole di poliestere o poliammide. Si tratta, generalmente, di strutture tridimensionali in cui la parte flessibile è connessa ad una parte rigida che supporta i componenti. Una soluzione di packaging efficiente dal punto di vista del volume occupato.

10 PCB Flessibili Metal core

11 Nel processo sottrattivo la porzione non desiderata di rame viene rimossa lasciando il tracciato conduttore voluto. Nel processo additivo il tracciato conduttore viene realizzato aggiungendo rame al substrato nudo secondo lo schema desiderato. Il tracciato può essere realizzato mediante placcatura di rame, pasta conduttiva o tracciando linee conduttive isolate nel substrato. Wirewrap e Multiwire sono le due tecnologie di interconnessione dei tracciati discreti.

12 Circuiteria presente solo su di un lato della board. Componenti su uno o entrambi i lati. Circuiteria presente su entrambi i lati della board. Componenti su uno o entrambi i lati. Circuiteria distribuita su tre o più strati incisi, impilati e pressati con possibilità di connettere i tracciati conduttori presenti su due strati diversi tramite fori metallizzati o vias.

13 SSB Metodo scelto per board di basso costo, grossi volumi di produzione e relativamente bassa funzionalità. In Oriente la maggior parte delle SSB è realizzata a partire da XPC-FR (stratificato di cellulosa con resina fenolica e ritardante di infiammabilità) che garantisce bassi costi ed una buona punzonatura. In Europa molto diffuso è il grado FR-2 di laminato di cellulosa imbevuto di resina fenolica che emette minori odori rispetto al XPC-FR quando utilizzato in ambienti caratterizzati da elevate tensioni ed elevate temperature. Negli Stati Uniti il substrato maggiormente impiegato per SSB è il CEM-1 ovvero un composito di cellulosa e fibra di vetro impregnato con resina epossidica. Anche se il suo costo è superiore rispetto agli altri due substrati, offre migliori proprietà meccaniche. Circuiteria presente solo su di un lato della board. Componenti su uno o entrambi i lati.

14 DSB Fori non metallizzati Circuiteria presente su entrambi i lati della board. Componenti su uno o entrambi i lati. Fori metallizzati

15 DSB Fori metallizzati: Plated trough-hole. I fori sono metallizzati mediante una placcatura di rame. La procedura usuale prevede la catalizzazione delle lacune con palladio seguita da una placcatura con rame chimico. Successivamente, lo spessore desiderato viene ottenuto mediante una elettrodeposizione di rame. Attualmente è possibile adottare una tecnologia di metallizzazione diretta in cui si elimina il processo di placcatura con rame chimico. Le pareti del foro sono rese conduttive mediante palladio catalizzatore o pellicola conduttiva polimerica prima di effettuare la deposizione galvanica di rame; Circuiteria presente su entrambi i lati della board. Componenti su uno o entrambi i lati. Silver trough-hole. Applicazioni limitate in quanto il rivestimento metallico presenta una resistenza elettrica superiore rispetto al caso precedente. Tuttavia grazie al costo inferiore le STH board sono impiegate per applicazioni a basso costo e a produzione di massa.

16 MLB Originariamente dedicate per sofisticati prodotti elettronici industriali, attualmente sono molte diffuse in prodotti elettronici di consumo quali portatili, videocamere, telefoni cellulari, ecc.. Possono essere classificate sulla base del numero di strati e sulla tecnologia impiegata per la realizzazione dei fori. All aumentare della velocità di esercizio, della densità dei tracciati e dell impiego di componenti a montaggio superficiale montati su entrambe le facce, cresce la necessità di comunicazione tra i diversi strati. Allo stesso tempo la diminuzione dello spazio disponibile sulla board richiede fori dalle dimensioni sempre più piccole ed un maggiore impiego di buried e blind vias a discapito di fori che attraversano l intera struttura (through hole). Circuiteria distribuita su tre o più strati incisi, impilati e pressati con possibilità di connettere i tracciati conduttori presenti su due strati diversi tramite fori metallizzati o vias.

17 CIRCUITI IBRIDI Substrati ceramici a singola o doppia faccia in cui vi sono componenti a montaggio superficiale o componenti resistivi e capacitivi realizzati a partire da deposizione di pasta metallica. I circuiti ibridi trovano applicazione in dispositivi miniaturizzati. MULTICHIP MODULES Soluzioni dalle elevate prestazioni ottenute montando IC nudi di elevata velocità direttamente sul substrato. La possibilità di connettere molto vicino i componenti consente sia di ridurre lo spazio che di ottenere velocità più spinte. Sulla base del substrato gli MCM si distinguono in: MCM-L (strati metallici su lamine sottili,soluzione meno costosa, stesse metodologie di realizzazione delle PCB) ; MCM-C (strati conduttori depositati su sottili lamine di materiali ceramici non polimerizzati, stesse metodologie di realizzazione delle PCB); MCM-D ( deposizione alternata di sottili pellicole isolanti e sottili pellicole conduttrici su substrato di silicio, ceramica o metallo, possono essere utilizzate le metodologie di realizzazione della metallizzazione dei circuiti integrati);

18 MULTICHIP MODULES

19 Modalità Connessione Plated Through Hole Pattern Plating; Panel Plating.

20 IL PROCESSO

21 IL PROCESSO DI REALIZZAZIONE

22 IL PROCESSO PRINT-AND - ETCH Grazie al basso costo e la bassa complessità, la maggior parte delle SSB sono prodotte con tale tecnologia altamente automatizzata. 1. Pulizia del pannello, scontornatura 2. Foratura 3. Ricopertura dello stesso tramite inchiostro resist polimerizzabile tramite ultravioletto; 4. Esposizione del supporto ad ultravioletto tramite maschera 5. Rimozione del resist polimerizzato; 6. Incisione del rame esposto; 7. Eliminazione del resist; 8. Stagnatura/doratura, applicazione del solder resist; 9. Serigrafia della legenda; 10. Test per corto-circuito e circuito aperto.

23 Il substrato

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26 Stampa delle maschere

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38 I MATERIALI BASE Il materiale base di un circuito stampato è caratterizzato da: Il supporto; La resina e gli additivi; Il tipo di conduttore. I trattamenti a cui il materiale base è sottoposto al fine di realizzare un circuito stampato devono essere tali da garantire soddisfacenti: Proprietà termiche; Proprietà fisiche e meccaniche; Proprietà elettriche.

39 I MATERIALI BASE Il supporto rigido Stratificato di carta. Fogli di cellulosa impregnati di resina fenolica o epossidica rappresentano la scelta più economica per supporti rigidi.lo stratificato di carta impregnato di resina fenolica può essere impiegato sino a temperature comprese tra 70 C e 105 C in funzione del grado e dello spessore. Lo stratificato di carta impregnato di resina epossidica ha caratteristiche elettriche e meccaniche superiori rispetto allo stratificato precedente e può essere impiegato a temperature comprese tra 90 C e 110 C in funzione del grado e dello spessore. Stratificato di vetro non tessuto. Le proprietà meccaniche di questo materiale sono inferiori a quelle dei materiali a base di tessuto vetroso ma in genere superiori a quelle dei materiali a base di carta. Al variare delle concentrazioni dei componenti, è possibile modificare le proprietà chimiche, elettriche e meccaniche della fibra vetrosa così come variarne il costo. In particolare la fibra E-glass presenta un eccellente combinazione di proprietà ad un costo relativamente basso. La fibra S-glass ha superiori proprietà meccaniche ma presenta maggiori difficoltà nel processo produttivo soprattutto durante la fase di foratura. Stratificato di vetro tessuto. Al variare dei componenti della fibra vetrosa, del diametro del filamento e del tipo di tessitura impiegata, è possibile ottenere una varietà praticamente illimitata di tessuti vetrosi. La maggior parte dei tessuti vetrosi utilizzati per la produzione di circuiti stampati deriva da fibre di tipo E-glass. I tessuti vetrosi offrono buona resistenza a flessione, resistenza all urto, planarità, stabilità dimensionale e resistenza a shock termici durante le operazioni di saldatura. La maggior parte dei gradi consente temperature massime di circa 130 C.

40 I MATERIALI BASE Il supporto flessibile Pellicola di poliestere. Materiale dalle eccellenti proprietà elettriche anche in presenza di elevati tassi di umidità. Al variare del grado, può essere impiegato sino a temperature da circa 80 C a 130 C. Particolare cura deve essere prestata durante le operazioni di saldatura in quanto tale materiale tende a deformarsi. Pellicola di poliammide. Materiale dalla buona flessibilità, le proprietà elettriche sono eccellenti ma facilmente influenzabili dall umidità assorbita. Le pellicole legate con normali adesivi possono essere utilizzate sino a temperature di circa 150 C. Per impieghi a temperature superiori (fino a 250 C) è possibile ricorrere ad un tipo speciale incollato mediante fusione che utilizza una pellicola intermedia etilenica propilenica fluorata (FEP). Tra le pellicole di poliammide aromatiche impiegate per la realizzazione di circuiti stampati citiamo Kapton e Kevlar.

41 I MATERIALI BASE Il multistrato Le piastre multistrato sono realizzate a partire da singole piastre stampate sottili incollate insieme mediante fogli isolanti preimpregnati. I materiali di base utilizzati per le piastre stampate sottili sono essenzialmente gli stessi di quelli presentati prima, mentre i fogli leganti sono costituiti da lamine (ad es. tessuto di vetro) impregnati con una resina semipolimerizzata che verrà polimerizzata solo durante la fase finale di pressatura.

42 I MATERIALI BASE Le resine Epossidica. La resina maggiormente impiegata per le sue ottime proprietà meccaniche, elettriche e fisiche e per il costo relativamente basso se confrontato con quello di resine da elevate prestazioni. Inoltre la resina epossidica è facilmente lavorabile contribuendo a mantenere bassi i costi di produzione. Al variare del numero di gruppi epossidici che si ripetono all interno della molecola è possibile ottenere diversi tipi di resina: Bifunzionale: Due gruppi epossidici che si ripetono su ciascuna terminazione della molecola. La temperatura di transizione vetrosa si aggira al disotto di 120 C. Resine epossidiche bifunzionali sono impiegate da sole per applicazioni commerciali e combinate con altre resine epossidiche per applicazioni da elevate prestazioni. Tetrafunzionale e Multifunzionale: All aumentare dei gruppi epossidici aumenta il numero dei legami che si creano quando la resina diviene polimerizzata e di conseguenza aumenta il valore della temperatura di transizione vetrosa.utilizzando resine multifunzionali e combinazioni di resine multifunzionali è possibile disporre di resine epossidiche aventi Tg nei range C, C e C. Ovviamente la complessità della resina così ottenuta comporta un elevato costo sia dei materiali che del processo produttivo.

43 I MATERIALI BASE Le resine BT/Epossidica. Le misture di resina epossidica con altre resine sono state sviluppate per migliorare le prestazioni elettriche delle resine epossidiche. In particolare la mistura con la bismaleimide triazina (BT) consente di ottenere un Tg prossima a 180 C unitamente ad ottime proprietà elettriche e chimiche. Polimidica. Quando è richiesta una buona resistenza ad elevato calore la resina polimidica offre le migliori prestazioni. Grazie alla sua elevata Tg che si aggira intorno a 260 C e alla sua eccezionale temperatura di decomposizione, i circuiti stampati realizzati a partire da resina polimidica garantiscono alti livelli di affidabilità. Tuttavia il suo costo e le difficoltà di lavorazione la rendono consigliabile solo per limitate applicazioni. APPE. Questo materiale offre superiori proprietà elettriche rispetto a quelle esibite dalle misture di resine epossidiche ed allo stesso tempo presenta buone proprietà termiche. APPE trova impiego in comunicazioni wireless ed in applicazioni ad elevata velocità.

44 I MATERIALI BASE I gradi NEMA di alcuni materiali base

45 I MATERIALI BASE Il tipo di conduttore Il principale materiale impiegato per la realizzazione delle piste conduttive di un circuito stampato è offerto da una lamina di rame. I diversi gradi sono disponibili a seconda del processo tecnologico utilizzato.la scelta base è offerta da una lamina elettrodepositata mediante un processo standard, ma molto diffuso è il grado HTE (high-temperature elongation electrodeposited) la cui maggiore duttilità ad elevate temperature offre una maggiore resistenza alla rottura quando un circuito multistrato è termicamente stressato e si dilata nella direzione z. Il profilo della superficie della lamina di rame riveste una significativa importanza nel processo di produzione del circuito stampato. Se da un lato una superficie maggiormente rugosa facilita il legame tra il foglio di rame e lo strato di resina, dall altro, un eccessiva rugosità incrementa i tempi di incisione con una ricaduta negativa sui costi di produzione e sulla geometria dei conduttori incisi. La lamina di rame prodotta presenta un lato liscio e lucido ed un lato maggiormente ruvido ed opaco. La tecnologia convenzionale richiede il trattamento del lato rugoso e la sua laminazione al materiale base. RTF (reverse-treated foil), invece, richiede il trattamento della superficie liscia e la conseguente laminazione al materiale base. Questa procedura presenta un duplice beneficio: il minor profilo del lato che aderisce al materiale base consente di incidere piste conduttive più sottili; Il lato più ruvido che ora è sulla superficie esterna del laminato consente una maggiore adesione del photoresist.

46 I MATERIALI BASE Il tipo di conduttore WACF (wrought annealed copper foil) è, per la sua duttilità, tipicamente impiegato in circuiti stampati flessibili. A differenza dell elettrodeposizione, si parte da una lastra di rame che viene lavorata tramite rulli congiuntamente a cicli di calore per ottenere il desiderato spessore e caratteristiche meccaniche. Lamine di rame per resine dalle elevate prestazioni. Molte delle resine dalle elevate prestazioni quali quella BT/epossodica o quelle epossodiche ad elevata Tg esibiscono una ridotta forza di adesione del rame soprattutto in seguito all applicazione di agenti chimici. Da qui nasce l esigenza di realizzare apposite lamine di rame dall aumentata adesione meccanica e con specifici agenti accoppianti che ne migliorano il legame chimico con tali resine.

47 Le finiture superficiali metalliche vengono utilizzate per : proteggere il tracciato conduttore; assicurane la saldabilità (stagno o lega stagno-piombo); proteggere i fori metallizzati dai fluidi di incisione; migliorare le caratteristiche di contatto dei connettori (oro). I MATERIALI BASE Le finiture superficiali Le finiture superficiali non metalliche vengono utilizzate per: salvaguardare la saldabilità del tracciato conduttore (rivestimento temporaneo applicato laddove la finitura metallica è incapace di mantenere la saldabilità per il tempo necessario); impedire la bagnatura, di parte del tracciato conduttore, ad opera della lega saldante (temporaneo o permanente); concentrare la lega saldante sulle zone del tracciato non ricoperte dal rivestimento inibitore della saldatura, allo scopo di migliorare e facilitare la saldatura stessa (permanente); agire come barriera isolante tra il corpo del conduttore ed il componente (permanente); migliorare o conservare le proprietà elettriche della piastra stampata (permanente); incapsulare i conduttori superficiali e migliorare o conservare le caratteristiche elettriche e di flessibilità di piastre stampate flessibili (strati di copertura applicati mediante specifici adesivi); proteggere la piastra stampata ritardando l ingresso dell umidità nel materiale di base; prevenendo depositi contaminanti tra i conduttori; agendo come dielettrico tra due conduttori.

48 PROPRIETA TERMICHE Temperatura di transizione vetrosa Tg: La temperatura a cui un polimero amorfo passa da uno stato di rigidità ad uno di viscosità o gommosità. Coefficiente di espansione termica CTE: La variazione delle dimensioni lineari di un materiale per unità di variazione di temperatura. Il tasso di espansione risulta molto più piccolo al disotto di Tg rispetto che al disopra, inoltre per i supporti in tessuto di fibra di vetro risulta diverso se riferito alle rispettive direzioni del materiale. L espansione termica riferita all asse z influenza pesantemente l affidabilità del circuito stampato dal momento che i fori placcati si estendono in tale direzione. Un eccessiva espansione termica seguita dalla relativa contrazione causa una rovinosa deformazione dei fori placcati ed uno stress alle piazzole di connessione ai componenti. L espansione termica riferita al piano x/y compromette essenzialmente l affidabilità della connessione tra i componenti ed ilsupporto.

49 PROPRIETA TERMICHE Grado di polimerizzazione: La polimerizzazione è una reazione chimica che modifica permanentemente le proprietà fisiche di un materiale. Le resine impiegate nei supporti presentano dei siti reattivi che sottoposti ad applicazione di calore tendono a legarsi tra loro. Questa polimerizzazione modifica le caratteristiche del materiale (incrementandone anche Tg) in proporzione al numero dei siti attivati. Quando la maggior parte dei legami è avvenuta il materiale è detto completamente polimerizzato ed assume la sua proprietà fisica finale. Dal momento che il grado di polimerizzazione influenza la temperatura di transizione vetrosa, il suo valore deve essere tenuto conto in fase di progetto per non causare una perdita di affidabilità del circuito stampato. Tempo di delaminazione: Tempo necessario affinché si verifichi una separazione planare nel materiale sotto test ad una specificata temperatura ( generalmente 260 C). Fornisce un informazione sul grado di aderenza tra la resina ed il supporto. Temperatura di decomposizione: Temperatura a cui il 5% della massa del campione è persa per decomposizione. Fornisce un informazione sulla degradazione della resina. La temperatura di transizione vetrosa Tg può essere correlata ad altri parametri quali la forza di adesione del rame ed il tempo di delaminazione. Generalmente materiali con un elevata Tg presentano ridotti tempi di separazione tra la resina ed il rame così come tra la resina ed il substrato. Per progettare un circuito stampato dalle caratteristiche affidabili è necessario bilanciare sapientemente le diverse proprietà.

50 PROPRIETA FISICHE E MECCANICHE Forza di adesione del rame: Fornisce un informazione sul grado di adesione tra i conduttori ed il substrato. Il valore è ottenuto in tre diverse condizioni di misura: dopo stress termico da saldatura a 288 C per 10s; ad elevata temperatura, generalmente 125 C; in seguito a processo chimico. Resistenza a flessione: E la misura del carico che il materiale riesce a sostenere senza rompersi quando le sue estremità sono supportate ed il carico è posto al centro.

51 PROPRIETA FISICHE E MECCANICHE Fattore di assorbimento di acqua e di umidità: L abilità del materiale a resistere all assorbimento di acqua, sia dall aria, sia quando è immerso in acqua. Il test prevede l immersione del materiale in acqua distillata a 23 C per 24h, l incisione del metallo di copertura, l esposizione per 1h ad una temperatura compresa tra 105 e 110 C ed il successivo raffreddamento. Il campione viene pesato, immerso in acqua sotto specifiche condizioni e nuovamente pesato. Il fattore di assorbimento d acqua è proporzionale alla variazione di peso riscontrata. L acqua assorbita incrementa la costante dielettrica e riduce la rottura del dielettrico. Resistenza chimica: Generalmente è valutata misurando il grado di assorbimento del metilene clorico. La procedura standard prevede la rimozione del metallo superficiale, l esposizione per 1h ad una temperatura compresa tra 105 e 110 C ed il successivo raffreddamento. Il campione viene pesato, immerso in una soluzione di metilene clorico a 23 C per 30min e nuovamente pesato. La resistenza chimica è proporzionale alla variazione di peso riscontrata.

52 PROPRIETA ELETTRICHE Costante dielettrica relativa εr: Rapporto tra la capacità di una configurazione di elettrodi con uno specifico materiale interposto e la capacità offerta dalla stessa configurazione di elettrodi quando è interposto il vuoto. Fornisce una misura dell effetto del dielettrico sulla capacità tra una traccia e le strutture sottostanti. Maggiore è la costante dielettrica, maggiore è la capacità e minore la velocità con cui i segnali possono viaggiare attraverso una linea. Fattore di dissipazione: Valore che rappresenta la tendenza di un materiale isolante ad assorbire parte dell energia di un segnale in corrente alternata. Come per la costante dielettrica anche il fattore di dissipazione è funzione del contenuto di resina, della frequenza, della temperatura e dell umidità.

53 PROPRIETA ELETTRICHE Resistenza isolante volumetrica e superficiale: La resistenza elettrica di un materiale dielettrico tra due contatti o due conduttori. Dal momento che le proprietà possono variare con la temperatura ed il grado di umidità, due possibili misure standardizzate possono essere condotte: 96h a 35 C con una percentuale di umidità del 90% (96/35/90); 24h a 125 C (24/125). Rigidità dielettrica: La massima tensione, applicata in direzione ortogonale al piano, che il dielettrico può sopportare in specificate condizioni test senza che avvenga la rottura. Rottura dielettrica: Misura la capacità del materiale isolante nel sopportare breakdown parallelo alla superficie di laminazione quando è sottoposto ad elevate tensioni.

54 GLI STRUMENTI DI PROGETTO Computer Aided Engineering tools: impiegati nelle fasi di progetto che precedono la stesura del layout, per analizzare evalutare leprestazioni elettriche del layout. Computer Aided Design tools: impiegati per convertire il circuito elettrico descritto dallo schematic inun package oin uncircuitostampato Computer Aided Manifacturing tools: impiegati nel processo di fabbricazione per la realizzazione fisicadel circuitostampato.

55 CAE INTRODUZIONE AI CIRCUITI STAMPATI GLI STRUMENTI DI PROGETTO SCHEMATICCAPTURESYSTEMS: consentono all ingegnere di posizionare simboli logici edelettronici edi connettere iloro terminali tramite linee, possono generare netlist utilizzabili da simulatori opcb routers. SINTETIZZATORI:consentono al progettista di specificare lafunzione logicache un blocco del progetto debba eseguire. Il sintetizzatore estrae gli equivalenti circuiti logici da una libreria di funzioni eli connette secondo lemodalità richieste. SIMULATORI: strumenti software che creano un modello basato su computer di un circuito e lo mandano in esecuzione per verificare che il circuito funzioni propriamente quando implementato in hardware. EMULATORI: strumenti hardware basati su elementi logici programmabili PLA che possono essere configurati per rappresentare un qualunque circuitologico. ANALIZZATORI DI CIRCUITI: strumenti che esaminano il circuito per assicurare il corretto funzionamento al variare del tempo tenendo conto dellatolleranza dei componenti

56 CAD INTRODUZIONE AI CIRCUITI STAMPATI GLI STRUMENTI DI PROGETTO Ricevono la lista dei componenti, le regole di connessione ed altre informazioni riguardanti il layout dallo schematic oda altro strumento CAE. Consentonoal progettista di crearel impronta (footprint)peripiedini dei componenti ela loroconnessione mediante tracce ramate. Le versioni più sofisticate determinano automaticamente la posizione ottima di ciascun componente sulla piastra (autoplacing) econnettono automaticamente (autorouting) ipiedini seguendo un opportuna tavola di regole (quali componenti debbano essere posizionati in gruppo oin prossimità dei connettori, quale debba essere la minima distanza tra due tracce vicine, quale debba essere lamassimadistanza tra due punti del circuito,ecc.). In uscitaicadforniscono leinformazioni necessarie per fabbricare, assemblare etestare lapcb.

57 CAD INTRODUZIONE AI CIRCUITI STAMPATI GLI STRUMENTI DI PROGETTO PLACEMENT TOOLS: ricevono la lista dei componenti, la netlist con cui icomponenti debbano essere connessi, forma/dimensione/spaziatura dei piedini dei componenti, dimensione della PCB con indicazione delle aree in cui icomponenti non possano essere piazzati, regole di spaziatura che assicurino ai componenti sufficiente spazio per il loro assemblaggio etesting, regole elettriche, regole termiche... Operano inuna modalità chevaria da manuale acompletamente automatizzata. ROUTERS: dopo la fase di piazzamento, irouters realizzano le fisiche connessioni tra icomponenti come specificato dalla netlist. I routers possono essere completamente manuali, in qual caso il progettista specifica come le connessioni debbano essere realizzate mediante un interfaccia grafica, o pienamente automatici mediante un software specializzato che prende la netlist, le regole di spaziatura, leregole di connessione eprende tutte ledecisioni necessarie per connettere icomponenti. Gridded router Gridless router Shape-based router

58 CAD INTRODUZIONE AI CIRCUITI STAMPATI GLI STRUMENTI DI PROGETTO CHECKING TOOLS: verificano che i percorsi scelti per la PCB soddisfino le regole fornite dal progettista. Assicurano, inoltre, che tutti icircuiti siano completamente connessi eche non vi siano connessioni errate. OUTPUT FILE GENERATORS: dopo che ipercorsi sono stati realizzati etutte le connessioni verificate, il CAD produce una serie di file che descrivono ciascuno strato della PCB, irequisiti per lo screening, i requisiti per la foratura etutte le informazioni contenute nella netlist necessarie per la realizzazione fisica del circuito stampato. Vengono generati file per il photoplotting, file pick-and-place, file per testare la board nuda ed assemblata, ecc. Tra ifile da inviare ad un fabbricatore di PCB vi sono ifile gerber relativi ai photoplot per la realizzazione degli strati,delle maschere di solder edella serigrafia ed ireport per l allocazionedei fori placcati/non placcati. La nostra scelta: Altium Design

59 Problemi comuni che si incontrano durante il progetto

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