Skip to content
Inovasense
← Späť na slovník Hardware

PCB Design

Printed Circuit Board (PCB) Design — Inžinierska disciplína navrhovania viacvrstvových dosiek plošných spojov, ktoré fyzicky prepájajú elektronické komponenty.

PCB Design — Návrh dosiek plošných spojov

PCB (Printed Circuit Board) design je inžiniersky proces vytvárania fyzickej dosky plošných spojov, ktorá mechanicky podopiera a elektricky prepája elektronické komponenty pomocou vodivých medených ciest, kontaktných plôch a prechodov leptaných na laminátových vrstvách.

Prečo je PCB design dôležitý?

PCB je miesto, kde sa schéma produktu stáva fyzickou realitou. Zlý PCB design môže spôsobiť:

  • Zlyhanie signálovej integrity — Presluchy, odrazy, impedančné nezhody.
  • Problémy s napájaním — Poklesy napätia, šum, ground bounce.
  • Nesúlad s EMC — Zlyhanie CE certifikácie kvôli emisiám.
  • Tepelné problémy — Prehriatie komponentov, znížená životnosť.

Vrstvy PCB

AplikáciaTypický počet vrstievKľúčové výzvy
Jednoduchý IoT senzor2–4Optimalizácia nákladov, umiestnenie antény
Priemyselný kontrolér4–6Izolácia zmiešaných signálov, EMC
FPGA carrier board8–12High-speed DDR, kontrolovaná impedancia
Obranný/letecký systém12–20SerDes routing (112G), integrita napájania

Kritické disciplíny PCB designu

Signálová integrita (SI)

Pre vysokorýchlostné rozhrania (DDR5, PCIe Gen5, 112G SerDes, LVDS):

  • Kontrolovaná impedancia — Šírky ciest pre 50Ω/100Ω diferenciálne.
  • Zosúladenie dĺžok — Kritické pre DDR a paralelné zbernice.
  • Optimalizácia prechodov — Back-drilling, via-in-pad.
  • Analýza presluchu — Pravidlá rozostupov.

Integrita napájania (PI)

Analýza Power Delivery Network (PDN):

  • Blokovacie kondenzátory — Optimalizované pre cieľovú impedanciu.
  • Regulátory napätia — Point-of-load regulátory, sekvencovanie.
  • Analýza prúdovej hustoty — Prevencia prehriatia medi.

EMC a súlad

  • CE certifikácia — EMC testovanie podľa EN 55032 a EN 55035.
  • REACH & RoHS — Materiálový súlad s environmentálnymi reguláciami EÚ.

Pracovný postup PCB designu

  1. Zachytenie schémy — Výber komponentov, návrh obvodu.
  2. Layer stack-up — Impedančné ciele, rozloženie vrstiev.
  3. Umiestnenie komponentov — Stratégia pre tepelný a signálový tok.
  4. Routing — Trasovanie s obmedzeniami (impedancia, dĺžka, rozostupy).
  5. DRC/ERC — Kontrola návrhových pravidiel.
  6. Výrobné výstupy — Gerber súbory, vŕtacie súbory, BOM.

Súvisiace pojmy

  • FPGA — PCB pre FPGA systémy vyžadujú pokročilé stack-upy.
  • SoC — System-on-Chip zariadenia vyžadujú starostlivý ko-dizajn PCB.
  • IoT — IoT produktové PCB musia vyvažovať náklady, veľkosť a napájanie.

Súvisiace pojmy

FPGA SOC IOT