Projektowanie PCB jest integralną częścią każdego projektu rozwoju produktów elektronicznych.Projekt PCB wykorzystuje narzędzie oprogramowania CAD do tworzenia renderingu 3D PCB z schematu 2D, który następnie jest używany do produkcji płytyOptymalizowana konstrukcja PCB zapewnia wykonanie płyty obwodowej zgodnie z wymaganiami i oczekiwanymi specyfikacjami.Projektanci PCB muszą stosować się do określonego procesu, który następuje w oparciu o etapy definicji mechanicznej, krytyczne umiejscowienie, umiejscowienie, krytyczne routing, routing, końcowe kontrole reguły projektowania i tworzenie outjobs.
•Oprogramowanie do projektowania płyt PCB
Istnieje wiele pakietów oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), niektóre bezpłatne, a inne wymagają płatności.
Altium Designer, PAD, Allegro i OrCAD, są najczęściej używanymi narzędziami do projektowania PCB.darmowe narzędzia CAD, takie jak Kicad i ExpressPCBNarzędzia te są ograniczone w obsłudze bardziej złożonych projektów i mają w porównaniu z nimi ograniczone funkcje.
Funkcje i możliwości oprogramowania do projektowania płyt PCB mogą się różnić w zależności od narzędzia.Inżynier lub projektant często wybiera konkretne narzędzie, ponieważ posiada ono niezbędne cechy, których inne narzędzia nie posiadająOprogramowanie, za które firmy muszą zapłacić, oferuje więcej funkcji i możliwości, a oprogramowanie, które firmy muszą kupić, oferuje więcej funkcji i możliwości.takie jak złożone trasy z określonymi zasadami projektowania i symulacja sygnału trasy.
Ponieważ PCB stają się coraz bardziej złożone i często mają znacznie mniejszy zasięg, często preferowane są płatne pakiety oprogramowania, jeśli nie są one wymagane.
• Schematyczne ujęcie
Jednym z pierwszych kroków w rozwoju produktów elektronicznych jest stworzenie specyfikacji projektu.pary różnicowe, itp.
Po zakończeniu specyfikacji można rozpocząć przechwytywanie schematów.
Schemat PCB to dwuwymiarowy rysunek, który pokazuje, które komponenty łączą się z innymi komponentami i zapewnia instrukcje dotyczące układu śladów na tablicy.symbole schematyczne są tworzone przez inżyniera dla każdego elementuOdciski są tworzone przez projektanta PCB i określają fizyczne wymiary każdego elementu, lokalizacje szpilki i jeśli jest to SMT lub przez otwór.
• Umieszczenie komponentów
Projekt PCB polega na wykorzystaniu dwuwymiarowych schematów i tworzeniu trójwymiarowego renderowania.i informacje o wiertni zostały ustawione, umieszczenie komponentów jest pierwszym krokiem w procesie projektowania PCB. Odciski PCB muszą zawierać wszystkie wymagane informacje przed umieszczeniem ich w projekcie;muszą zawierać wszystkie istotne informacje określone
Zanim zagłębimy się zbytnio w rozmieszczenie komponentów, konieczne jest przybliżone rozmieszczenie komponentów, często w powiązanych grupach,aby uzyskać wyobrażenie o tym, gdzie będą znajdować się i czy wszystkie będą pasować na tablicyIstotne jest, aby rozważyć, w jaki sposób różne komponenty będą komunikować się i szybkość, z jaką sygnały muszą być utrzymywane.Praktyka rozmieszczenia może również pomóc określić, ile warstw będzie wymagane, aby uzyskać stackupNastępnie następuje krytyczne routing, czyli ślady z bardzo ciasnymi ograniczeniami, które projektant PCB nie będzie później przenosić.Ostateczne umieszczenie musi być dokładnie zweryfikowane, ponieważ zmiany umieszczenia po rozpoczęciu trasy mogą skutkować koniecznością rozdarcia i ponownego wykonania pracy.
• Routing
Routing to połączenie komponentów z śladami zgodnie z instrukcjami schematycznym.niektóre narzędzia oprogramowania pozwalają projektantowi wprowadzić zestaw zasad projektowania. Jeśli reguła zostanie naruszona, zostanie oznaczona podczas kontroli reguły projektowania. Następnie z schematu generowana jest lista sieciowa, plik oparty na tekście.Lista sieci zawiera informacje takie jak oznaczenia odniesienia i numery pinówPokazuje również, które elementy muszą być podłączone do innych elementów.
Pierwszym krokiem jest ustalenie ścieżek krytycznych, czyli ścieżek, w których sygnały muszą poruszać się z określoną prędkością, łączyć się w określonym czasie,lub pary różnicoweNajpierw wykonujemy trasy krytyczne, gdzie rozmiar i długość ścieżki są kluczowe.zazwyczaj w kolejności trudności lub złożonościWykonując przegląd szczegółowy, projektant PCB dokonuje ostatecznego przeglądu, a wszystkie naruszenia DRC są albo naprawiane, albo usunięte.
• Produkcja przemysłu
Po zakończeniu procesu projektowania PCB i zatwierdzeniu generowane są dane do produkcji.Pliki Gerbera są obrazami używanymi do pokazania różnych warstw i zostaną użyte z ploterem fotograficznym do wytwarzaniaInne pliki potrzebne do wytwarzania to szlak, maskę lutową oraz wiertarki NC.
W przypadku montażu, cały inny zestaw plików jest używany do programowania różnych maszyn zaangażowanych w proces.plik pick-and-place używany do programowania maszyny pick-and-place, a także listę sieci do badań funkcjonalnych i kontroli.
