Volgens die ontwikkelde stroombaandiagram kan die simulasie uitgevoer word en die PCB kan ontwerp word deur die Gerber/boorlêer uit te voer. Wat ook al die ontwerp is, ingenieurs moet presies verstaan ​​hoe die stroombane (en elektroniese komponente) uitgelê moet word en hoe hulle werk. Vir elektroniese ingenieurs kan dit 'n uitdagende taak wees om die regte sagteware-instrumente vir PCB-ontwerp te vind. Sagteware-instrumente wat goed werk vir een PCB-projek werk dalk nie goed vir ander nie. Ingenieurs wil bordontwerpinstrumente hê wat intuïtief is, nuttige kenmerke bevat, stabiel genoeg is om risiko te beperk en 'n robuuste biblioteek het wat dit geskik maak vir veelvuldige projekte.

Hardeware probleem

Vir iot-projekte is integrasie van kritieke belang vir werkverrigting en betroubaarheid, en die integrasie van geleidende en nie-geleidende materiale in PCBS vereis dat iot-ontwerpers die interaksies tussen die verskillende elektriese en meganiese aspekte van die ontwerp bestudeer. In die besonder, namate komponentgroottes aanhou krimp, word elektriese verwarming op PCBS toenemend krities. Terselfdertyd neem funksionele vereistes toe. Om die prestasie-gebaseerde werkverrigting van die ontwerp te bereik, is temperatuurrespons, die gedrag van die elektriese komponente op die bord, en algehele termiese bestuur van kritieke belang vir die funksionaliteit en betroubaarheid van die stelsel.

PCB moet geïsoleer word om beskerming te verseker. Kortsluitings word voorkom deur die koperspore wat op die bord geplaas is te beskerm om die elektroniese stelsel te skep. In vergelyking met laekoste-alternatiewe soos sintetiese hars-kleefpapier (SRBP, FR-1, FR-2), is FR-4 meer geskik as 'n substraatmateriaal vanweë sy fisiese/meganiese eienskappe, veral die vermoë om data te behou frekwensies, sy hoë hittebestandheid, en die feit dat dit minder water absorbeer as ander materiale. Die FR-4 word wyd gebruik in hoë-end geboue sowel as industriële en militêre toerusting. Dit is versoenbaar met ultrahoë isolasie (ultrahoë vakuum of UHV).

FR-4 as 'n PCB-substraat staar egter 'n aantal beperkings in die gesig, wat voortspruit uit die chemiese behandeling wat in produksie gebruik word. Die materiaal is veral geneig tot die vorming van insluitings (borrels) en strepe (langsborrels), sowel as die vervorming van die glasvesel. Hierdie defekte kan inkonsekwente diëlektriese sterkte veroorsaak en PCB-bedrading se werkverrigting benadeel. Die nuwe epoksieglasmateriaal los hierdie probleme op.

Ander algemeen gebruikte materiale sluit in poliimied/glasvesel (wat hoër temperature ondersteun en harder is) en KAPTON (buigsaam, liggewig, geskik vir toepassings soos skerms en sleutelborde). Faktore om in ag te neem wanneer diëlektriese materiale (substrate) gekies word, sluit in termiese uitsettingskoëffisiënt (CTE), glasoorgangstemperatuur (Tg), termiese geleidingsvermoë en meganiese styfheid.

Militêre/lugvaart-PCBS vereis spesiale ontwerpoorwegings gebaseer op uitlegspesifikasies en 100% Ontwerp vir Toets (DFT) dekking. Die MIL-STD-883-standaard stel metodes en prosedures vas vir die toets van mikro-elektroniese toestelle wat geskik is vir militêre en lugvaartstelsels, insluitend meganiese en elektriese toetsing, vervaardiging en opleidingsprosedures, en ander kontroles om konsekwente vlakke van kwaliteit en betroubaarheid regdeur die stelsel te verseker. Verskeie toepassings van sulke toestelle.

Benewens die voldoening aan verskeie standaarde, moet die ontwerp van motorstelselelektronika 'n reeks reëls volg, soos die AEC-Q100 meganiese en elektroniese toets vir die verpakking van geïntegreerde stroombane. Crosstalk-effekte kan inmeng met voertuigveiligheid. Om hierdie effekte te minimaliseer, moet PCB-ontwerpers 'n afstand tussen die seinlyn en die kraglyn spesifiseer. Ontwerp en standaardisering word gefasiliteer deur sagteware-instrumente wat outomaties aspekte van die ontwerp uitlig wat verdere wysiging benodig om te voldoen aan steuringsbeperkings en hitte-afvoertoestande om te verhoed dat die werking van die stelsel beïnvloed word.

Notas:

Inmenging van die stroombaan self is nie 'n bedreiging vir seinkwaliteit nie. Die PCB in die motor word gebombardeer met geraas, wat op komplekse maniere met die liggaam in wisselwerking tree om ongewenste stroom in die stroombaan te veroorsaak. Spanningspyle en fluktuasies wat deur motorontstekingstelsels veroorsaak word, kan komponente ver verby hul bewerkingstoleransies stoot.

Sagteware probleem

Vandag se PCB-uitleginstrumente moet verskeie funksionele kombinasies hê om aan die vereistes van ontwerpers te voldoen. Die keuse van die regte uitleginstrument moet die eerste oorweging in PCB-ontwerp wees en moet nooit oor die hoof gesien word nie. Produkte van Mentor Graphics, OrCAD Systems en Altium is van vandag se PCB-uitleginstrumente.

Altium Ontwerper

Altium Designer is een van die hoë-end PCB ontwerp pakkette op die mark vandag. Met outomatiese bedradingsfunksie, ondersteuning vir lynlengte-aanpassing en 3D-modellering. Altium Designer bevat gereedskap vir alle stroombaanontwerptake, van skematiese vaslegging tot HDL sowel as kringsimulasie, seinanalise, PCB-ontwerp en FPGA-ingebedde ontwikkeling

Mentor Graphics se PCB-uitlegplatform spreek die hoofuitdagings aan wat vandag se stelselontwerpers in die gesig staar: akkurate, prestasie – en hergebruik-georiënteerde geneste beplanning; Doeltreffende roetering in digte en komplekse topologieë; En elektromeganiese optimalisering. 'n Sleutelkenmerk van die platform en 'n sleutelinnovasie vir die bedryf is die Sketch Router, wat ontwerpers volle interaktiewe beheer gee oor die outomatiese/ondersteunde ontwikkelproses, wat dieselfde kwaliteit resultate as handmatige ontwikkeling lewer, maar in baie minder tyd.

OrCAD PCB Editor

OrCAD PCB Editor is 'n interaktiewe omgewing wat ontwikkel is vir bordontwerp op enige tegniese vlak, van eenvoudig tot kompleks. As gevolg van sy ware skaalbaarheid na Cadence Allegro PCB Designer se PCB-oplossings, ondersteun OrCAD PCB Editor die tegniese ontwikkeling van ontwerpspanne en is dit in staat om beperkings (hoë spoed, seinintegriteit, ens.) te bestuur terwyl dieselfde grafiese koppelvlak en lêerformaat behou word.

Gerber-lêer

Die industriestandaard Gerber-lêerformaat word gebruik om ontwerpinligting vir PCB-produksie oor te dra. In baie opsigte is Gerber soortgelyk aan PDFS in elektronika; Dit is net 'n klein lêerformaat wat in 'n gemengde masjienbeheertaal geskryf is. Hierdie lêers word deur die stroombrekersagteware gegenereer en na die PCB-vervaardiger na die CAM-sagteware gestuur.

Die veilige integrasie van elektroniese stelsels in voertuie en ander komplekse stelsels bied belangrike oorwegings vir beide hardeware en sagteware. Ingenieurs poog om die aantal ontwerpiterasies en ontwikkelingstyd te verminder, wat aansienlike voordele inhou vir ontwerpers wat werkvloeie implementeer.