O que é roteamento de PCB? O roteamento de PCB, a espinha dorsal do design moderno de PCB, é o processo de criação de um layout de trilhas de PCB para construir conexões eletrônicas entre os componentes. Essas trilhas minúsculas e complexas são projetadas digitalmente com softwares de roteamento de PCB baseados em técnicas de roteamento e são curvadas fisicamente por meio de vários métodos de fabricação, como o uso de uma máquina de roteamento de PCB para cortar e fresar placas.
Neste blog, mostraremos os segredos básicos do roteamento de PCB sobre softwares de design e os métodos de fabricação de roteamento, ajudando a rotear sua PCB do projeto à realidade.
Projete o PCB Trace com o software de roteamento de PCB
O roteamento de PCB moderno combina roteamento manual e roteamento automático para melhorar a eficiência e a qualidade. O roteamento manual tradicional exige que os projetistas definam as propriedades dos traços e os posicionem manualmente na placa de circuito impresso. Isso oferece alto controle sobre o posicionamento dos traços, tornando-se crucial para projetos de alta velocidade e circuitos personalizados.
O roteamento automático de PCB pode gerar automaticamente os caminhos dos traços de acordo com as regras de projeto definidas. Isso pode ser inestimável para projetos de placas complexas e grandes, mas é muito eficaz para lidar com circuitos repetitivos ou básicos. Muitos projetistas utilizam uma abordagem híbrida: começam com o roteamento automático para projetos básicos de traços e roteamento manual para caminhos de sinal críticos.
Software de design de PCB gratuito e pago com roteamento automático
| Software | Gratuito / Pago | Suporte de roteamento automático | Melhor para | Principais características |
| KiCad | Livre | ✔ | Iniciantes e amadores | Código aberto, forte suporte da comunidade, suporte a PCBs multicamadas, visualizador 3D |
| EasyEDA | Livre | ✔ | Iniciantes e usuários da web | Baseado em nuvem, sem instalação, integra-se com fabricantes de PCB |
| DesignSpark PCB | Livre | ✔ | Iniciantes e usuários casuais | Fácil de usar, grande biblioteca de componentes, ferramentas esquemáticas + PCB |
| DipTrace | Pago (teste gratuito) | ✔ | Usuários intermediários | Interface amigável, visualização 3D, suporte a designs complexos |
| Autodesk Eagle | Pago (assinatura) | ✔ | Designers e fabricantes gerais | Amplamente utilizado, integra-se ao Fusion 360, suporta projetos grandes |
| Altium Designer | Pago (alto custo) | ✔ (Avançado) | Profissionais e usuários avançados | Roteamento manual e automático poderoso (roteamento automático Altium), recursos de design de alta velocidade |
| Projetista de PCB OrCAD | Pago | ✔ (Avançado) | Profissionais e usuários avançados | Roteamento e simulação avançados e padrão da indústria |
Para iniciantes ou amadores em roteamento de PCB , recomendamos o uso de softwares gratuitos de roteamento de PCB que são fáceis de operar e economizam custos, como Kidcad, EasyEDA e DesignSpark PCB. O EasyEDA é ideal para projetos simples e rápidos, pois é uma plataforma web que dispensa instalações complexas. O KiCad é uma ótima ferramenta para aprender fluxos de trabalho profissionais gratuitamente, pois é avançado e conta com recursos como visualizador 3D e suporte a PCB multicamadas.
Para projetistas intermediários com noções básicas de projeto de PCB, recomendamos o Autodesk Eagle e o DipTrace, que são fáceis de dominar e oferecem design e recursos de nível profissional. O Autodesk Eagle oferece recursos de nível profissional e forte suporte da comunidade com outros produtos Autodesk sem custo excessivo, como o Altium. O DipTrace é poderoso, com uma interface limpa e fácil de usar, ajudando a aprimorar suas habilidades de roteamento.
Para usuários avançados e profissionais , Altium e OrCAD são as melhores escolhas. Como ferramentas populares de roteamento de PCB, são adequadas para engenheiros profissionais resolverem projetos de grande escala ou alta densidade, garantindo desempenho e capacidade de fabricação em projetos complexos de PCB.
Como Rotear PCB? 6 Técnicas Básicas de Roteamento de PCB
Após a colocação dos componentes na placa, começamos a roteá-la para construir as conexões elétricas. Diversas dicas de design precisam ser observadas ao dimensionar e rotear as trilhas . A seguir, 6 técnicas básicas, porém importantes, que ajudam a evitar problemas no processo de fabricação, especialmente para iniciantes e amadores.
1. Largura de traço apropriada
Dimensione a largura prática do traço com a calculadora de largura de traço de acordo com a corrente. Traços finos podem causar superaquecimento, pois não suportam muita corrente. Traços de sinal comuns geralmente têm cerca de 6 a 10 milésimos de polegada (milésimos de polegada), e traços de potência são mais largos, com cerca de 20 milésimos de polegada (milésimos de polegada) ou mais, dependendo da corrente.
2. Mantenha espaçamento de rastreamento suficiente
Distâncias muito próximas entre os traços podem causar curto-circuitos ou arcos elétricos, especialmente sob alta tensão. Geralmente, placas de baixa tensão mantêm um espaçamento de 6 a 8 milésimos de polegada, enquanto placas de alta tensão aumentam o espaçamento de acordo com o nível de tensão para garantir a segurança.
3. Mantenha os rastros curtos e diretos
Traços longos podem aumentar a resistência, desacelerar os sinais e captar ruídos, assim como as antenas. Além disso, traços curvados também podem causar reflexão do sinal e tornar a gravação dos traços menos precisa. Posicione os componentes lado a lado para minimizar o comprimento do traço e use ângulos de 45° em vez de ângulos retos de 90°.
4. Selecione a camada do solo
Um plano de aterramento melhora a estabilidade do sinal e ajuda a evitar ruídos indesejados. Em placas de 2 camadas, escolha um lado para o aterramento; em placas de 4 camadas, reserve 1 camada interna inteira para o aterramento.
5. Não confie no roteador automático
Roteadores automáticos podem conectar componentes automaticamente à placa, mas não consideram a integridade do sinal, a EMI e a dissipação térmica. Use o roteamento automático apenas para conexões básicas e simples e roteie manualmente os sinais de energia, aterramento e alta velocidade.
6. Coloque as vias com sabedoria
Vias conectam trilhas entre camadas e dissipam calor (vias térmicas), mas também podem aumentar a resistência e a indutância, o que pode afetar sinais de alta velocidade. Instale vias somente quando necessário e mantenha os sinais em uma camada, se possível.
Como fabricar rotas de PCB fisicamente, do projeto à realidade?
| Método | Máquinas / Ferramentas | Como funciona | Melhor para |
| Fotolitografia + Gravura | Unidade de exposição UV, plotter fotográfico, máquina de gravação química | Fotorresistente + máscara UV define traços; produtos químicos removem cobre indesejado | Produção em massa |
| Fresamento de PCB (máquina de roteamento CNC) | Máquina de fresagem de PCB com brocas finas | O CNC remove mecanicamente o cobre indesejado | Prototipagem, pequenos lotes |
| Imagem direta a laser | Máquina de imagem a laser, sistema de gravação | Escreve padrões de rastreamento diretamente na fotorresistência e depois grava | PCBs avançados e de alta densidade |
| Impressão Aditiva (Jato de Tinta / Impressão 3D) | Impressora PCB jato de tinta ou impressora 3D com tinta condutiva | Tinta condutora impressa diretamente no substrato | PCBs experimentais e flexíveis, P&D |
Fresamento de PCB com máquina de roteamento de PCB
A máquina de roteamento de PCB, um tipo de CNC, é usada para roteamento de contornos de placas, fresamento de traços, perfuração de vias e gravação. As fresadoras CNC utilizam brocas de fresamento finas para remover cobre e materiais de placa indesejados, formando traços e criando características internas.
Este método de roteamento é mais conveniente para a fabricação de protótipos e PCBs em pequenos lotes. Se você deseja fabricar PCBs em casa, a fresadora de PCBs é uma boa opção.
Fotolitografia e gravação de PCB
A gravação de PCB dissolve o cobre indesejado, imergindo a placa na solução de gravação. Os traços, pads e furos necessários são protegidos por uma camada protetora na placa, que é exposta à luz UV, e os padrões desprotegidos são removidos com ácido. Isso é muito preciso e útil para criar traços densos e finos, padrão na indústria de fabricação de PCBs para produção em massa.
A MOKOPCB é especializada na fabricação de PCBs de alta qualidade com fotolitografia e gravação. Nossos equipamentos de fábrica garantem placas complexas e de alta densidade que atendem aos rigorosos padrões de qualidade tanto para prototipagem quanto para produção em massa.
Roteamento de laser PCB
O roteamento a laser na fabricação de PCB utiliza um feixe de laser de alta energia para remover diretamente o cobre indesejado da placa. Ele se destaca na criação de traçados complexos com alta precisão, e o roteamento sem contato também reduz o estresse mecânico, tornando-o ideal para a produção avançada e de ponta de PCBs.
Impressão de PCB com impressora 3D
A impressão de traços de PCB, por meio de impressão 3D ou impressora jato de tinta, deposita tinta metálica condutora diretamente no substrato para formar traços. É mais rápida e limpa, sem a necessidade de entalhe ou produtos químicos, embora a condutividade não seja tão boa quanto a do cobre, por isso é sempre usada em projetos experimentais ou PCBs flexíveis.
Conclusão
O roteamento de PCB é a ponte entre o design digital e a placa de circuito impresso funcional. Para projetar o layout perfeito de PCB, escolha o software de design certo com base no seu nível e necessidades (como KiCad ou EasyEDA para iniciantes) e aplique técnicas de roteamento essenciais, como a largura adequada dos traços ao dimensioná-los e roteá-los, para garantir um desempenho confiável da placa.
Para tornar o projeto de PCB realidade, você pode escolher diferentes métodos de fabricação, como uma fresadora de PCB para prototipagem e PCBs artesanais ou fotolitografia e gravação padrão da indústria. Dominar o software e as técnicas de fabricação de roteamento de PCB é fundamental para produzir projetos eletrônicos eficientes e confiáveis.
A MOKOPCB é profissional na fabricação de placas de circuito impresso de alta precisão utilizando tecnologias avançadas, proporcionando qualidade e confiabilidade superiores para seus projetos, desde os protótipos. Entre em contato conosco se precisar de fabricação profissional de PCBs. Estamos sempre à disposição para ajudar você a dar vida ao seu design.
