Ο σχεδιασμός PCB αποτελεί αναπόσπαστο μέρος κάθε σχεδίου ανάπτυξης ηλεκτρονικού προϊόντος.Ο σχεδιασμός PCB χρησιμοποιεί ένα εργαλείο λογισμικού CAD για τη δημιουργία μιας 3D απεικόνισης ενός PCB από ένα 2D σχήμα το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την κατασκευή της πλακέταςΟ βελτιστοποιημένος σχεδιασμός PCB εξασφαλίζει ότι η πλακέτα κυκλώματος λειτουργεί όπως επιθυμείτε και εντός των αναμενόμενων προδιαγραφών.Οι σχεδιαστές PCB πρέπει να ακολουθούν μια ειδική διαδικασία που ακολουθεί τα βήματα μηχανικού ορισμού, κρίσιμη τοποθέτηση, τοποθέτηση, κρίσιμη διαδρομή, διαδρομή, τελικοί έλεγχοι κανόνων σχεδιασμού και δημιουργία θέσεων εργασίας.
•Εργαλεία λογισμικού σχεδιασμού PCB
Πολλά προγράμματα λογισμικού υποβοηθούμενου από υπολογιστή σχεδιασμού (CAD) είναι διαθέσιμα, μερικά δωρεάν και άλλα απαιτούν πληρωμή.
Το Altium Designer, τα PADs, το Allegro και το OrCAD, είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εργαλεία λογισμικού σχεδιασμού PCB.δωρεάν εργαλεία CAD όπως το Kicad και το ExpressPCBΤα εργαλεία αυτά είναι περιορισμένα στην επεξεργασία πιο πολύπλοκων σχεδίων και έχουν περιορισμένα χαρακτηριστικά σε σύγκριση.
Τα χαρακτηριστικά και οι δυνατότητες του λογισμικού σχεδιασμού PCB μπορεί να διαφέρουν αρκετά από εργαλείο σε εργαλείο.Ένας μηχανικός ή σχεδιαστής μπορεί συχνά να επιλέξει ένα συγκεκριμένο εργαλείο επειδή έχει τα απαραίτητα χαρακτηριστικά που δεν έχουν άλλα εργαλείαΤα πιο βασικά εργαλεία σχεδιασμού PCB παρέχουν πολύ πιο βασικές λειτουργίες και χαρακτηριστικά.όπως η σύνθετη δρομολόγηση με καθορισμένους κανόνες σχεδιασμού και η προσομοίωση σήματος δρομολόγησης.
Καθώς τα PCB γίνονται όλο και πιο περίπλοκα και συχνά σε πολύ μικρότερο αποτύπωμα, συχνά προτιμούνται, αν όχι απαιτούνται, πληρωμένα πακέτα λογισμικού.
• Σχεδιασμός
Ένα από τα πρώτα βήματα στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών προϊόντων είναι η δημιουργία προδιαγραφής σχεδιασμού.διαφορικά ζεύγη, κλπ.
Μόλις ολοκληρωθεί η προδιαγραφή, μπορεί να ξεκινήσει η συλλογή σχεδίων.
Ένα σχήμα PCB είναι ένα διμερές σχέδιο που δείχνει ποια εξαρτήματα συνδέονται με άλλα εξαρτήματα και παρέχει οδηγίες σχετικά με τον τρόπο διάταξης των σημάτων στην πλακέτα.Σχεδιακά σύμβολα δημιουργούνται από τον μηχανικό για κάθε στοιχείοΤα αποτυπώματα δημιουργούνται από τον σχεδιαστή PCB και καθορίζουν τις φυσικές διαστάσεις κάθε στοιχείου, τις τοποθεσίες των πινών και αν είναι SMT ή through-hole.
• Τοποθέτηση των εξαρτημάτων
Ο σχεδιασμός PCB παίρνει τα διμερή σχέδια και δημιουργεί μια τρισδιάστατη απεικόνιση.και οι πληροφορίες της γεώτρησης έχουν ρυθμιστεί, η τοποθέτηση των εξαρτημάτων είναι το πρώτο βήμα στη διαδικασία σχεδιασμού PCB. Τα αποτυπώματα PCB πρέπει να έχουν όλες τις απαιτούμενες πληροφορίες πριν μπορέσουν να τοποθετηθούν στο σχέδιο.πρέπει να έχουν καθοριστεί όλες οι σχετικές πληροφορίες
Προτού εμβαθύνουμε πολύ στην τοποθέτηση των εξαρτημάτων, είναι απαραίτητο να τοποθετήσουμε κατά προσέγγιση τα εξαρτήματα, συχνά σε συγγενείς ομάδες,Για να έχουμε μια ιδέα για το πού θα βρεθούν και αν θα χωρέσουν όλα στο ταμπλό.Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο τρόπος επικοινωνίας των διαφόρων στοιχείων και η ταχύτητα με την οποία πρέπει να διατηρούνται τα σήματα.Μια ακατέργαστη άσκηση τοποθέτησης μπορεί επίσης να βοηθήσει να καθοριστεί πόσα στρώματα θα απαιτηθεί για να αποκτήσει ένα stackupΣτη συνέχεια έρχεται η κρίσιμη διαδρομή, που σημαίνει ίχνη με πολύ αυστηρούς περιορισμούς που ο σχεδιαστής PCB δεν θα μετακινήσει αργότερα.Η τελική τοποθέτηση πρέπει να επανεξεταστεί διεξοδικά επειδή οι αλλαγές τοποθέτησης μετά την έναρξη της δρομολόγησης μπορεί να οδηγήσουν στο να χρειαστεί να ξεριζώσει και να ξαναδουλέψει.
• Διαδρομή
Η δρομολόγηση συνδέει τα εξαρτήματα με ίχνη όπως καθορίζεται από το σχήμα.μερικά εργαλεία λογισμικού επιτρέπουν στον σχεδιαστή να εισάγει ένα σύνολο κανόνων σχεδιασμούΑν ένας κανόνας παραβιαστεί, θα σηματοδοτηθεί κατά τη διάρκεια ελέγχου κανόνα σχεδιασμού.Ο κατάλογος δικτύων περιέχει πληροφορίες, όπως κωδικούς αναφοράς και αριθμούς PINΔείχνει επίσης ποια στοιχεία πρέπει να συνδεθούν με άλλα στοιχεία.
Το πρώτο βήμα της δρομολόγησης είναι να καθοριστούν οι κρίσιμες διαδρομές. Αυτές είναι οι διαδρομές όπου τα σήματα πρέπει να ταξιδεύουν με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, να κάνουν τη σύνδεση μέσα σε ένα απαιτούμενο χρονικό όριο,ή διαφορικά ζεύγηΟι κρίσιμες διαδρομές ολοκληρώνονται πρώτα, όπου το μέγεθος και το μήκος του μονοπατιού είναι κρίσιμα.συνήθως με τη σειρά της δυσκολίας ή της πολυπλοκότηταςΤα ίχνη αυτά συχνά μετακινούνται πάνω και κάτω από στρώματα μέσω διαφορετικών τύπων διαδρόμων.
• Κατασκευαστική παραγωγή
Μόλις ολοκληρωθεί και εγκριθεί η διαδικασία σχεδιασμού PCB, παράγονται τα δεδομένα για την κατασκευή.Τα αρχεία Gerber είναι εικόνες που χρησιμοποιούνται για να δείξουν τα διαφορετικά στρώματα και θα χρησιμοποιηθούν με μια φωτογραφία plotter για την κατασκευήΆλλα αρχεία που απαιτούνται για την κατασκευή είναι η μεταξοειδής οθόνη, η συγκολλητική μάσκα και η NC τρυπεία και οδοιπορία.
Για την συναρμολόγηση, χρησιμοποιείται ένα ολόκληρο σύνολο αρχείων για το προγραμματισμό των διαφόρων μηχανών που εμπλέκονται στη διαδικασία.ένα αρχείο pick-and-place που χρησιμοποιείται για το προγραμματισμό της μηχανής pick-and-place, και τη λίστα των δικτύων λειτουργικής δοκιμής και επιθεώρησης.
