У адпаведнасці з распрацаванай прынцыповай схемай можна выканаць мадэляванне і распрацаваць друкаваную плату шляхам экспарту файла Gerber/drill. Якім бы ні быў дызайн, інжынеры павінны дакладна разумець, як павінны быць размешчаны схемы (і электронныя кампаненты) і як яны працуюць. Для інжынераў-электроншчыкаў пошук правільных праграмных інструментаў для праектавання друкаваных плат можа быць складанай задачай. Праграмныя сродкі, якія добра працуюць для аднаго праекта друкаванай платы, могуць не працаваць добра для іншых. Інжынерам патрэбныя інтуітыўна зразумелыя інструменты для праектавання плат, якія змяшчаюць карысныя функцыі, дастаткова стабільныя, каб абмежаваць рызыку, і маюць надзейную бібліятэку, якая робіць іх прыдатнымі для некалькіх праектаў.

Праблема з абсталяваннем

Для праектаў iot інтэграцыя мае вырашальнае значэнне для прадукцыйнасці і надзейнасці, а інтэграцыя токаправодных і неправодных матэрыялаў у PCBS патрабуе ад дызайнераў iot вывучэння ўзаемадзеяння паміж рознымі электрычнымі і механічнымі аспектамі канструкцыі. У прыватнасці, калі памеры кампанентаў працягваюць змяншацца, электрычны нагрэў на PCBS становіцца ўсё больш важным. У той жа час функцыянальныя патрабаванні растуць. Для дасягнення прадукцыйнасці канструкцыі, заснаванай на прадукцыйнасці, тэмпературная рэакцыя, паводзіны электрычных кампанентаў на плаце і агульнае кіраванне тэмпературай маюць вырашальнае значэнне для функцыянальнасці і надзейнасці сістэмы.

Для забеспячэння абароны друкаваная плата павінна быць ізалявана. Кароткія замыканні прадухіляюцца абаронай медных слядоў, размешчаных на плаце для стварэння электроннай сістэмы. У параўнанні з недарагімі альтэрнатывамі, такімі як клейкая папера з сінтэтычнай смалы (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 больш падыходзіць у якасці матэрыялу падкладкі дзякуючы сваім фізіка-механічным уласцівасцям, асабліва здольнасці захоўваць даныя пры высокай частоты, яго высокая тэрмаўстойлівасць і той факт, што ён паглынае менш вады, чым іншыя матэрыялы. FR-4 шырока выкарыстоўваецца ў будынках высокага класа, а таксама ў прамысловым і ваенным абсталяванні. Ён сумяшчальны са звышвысокай ізаляцыяй (звышвысокі вакуум або UHV).

Аднак FR-4 як падкладка для друкаванай платы сутыкаецца з шэрагам абмежаванняў, якія вынікаюць з хімічнай апрацоўкі, якая выкарыстоўваецца ў вытворчасці. У прыватнасці, матэрыял схільны адукацыі уключэнняў (бурбалак) і палос (падоўжных бурбалак), а таксама дэфармацыі шкловалакна. Гэтыя дэфекты могуць выклікаць нестабільную электрычную трываласць і пагоршыць прадукцыйнасць праводкі друкаванай платы. Новы эпаксідны шкляны матэрыял вырашае гэтыя праблемы.

Іншыя часта выкарыстоўваюцца матэрыялы ўключаюць поліімід/шкловалакно (якое падтрымлівае больш высокія тэмпературы і больш цвёрдае) і KAPTON (гнуткі, лёгкі, прыдатны для такіх прыкладанняў, як дысплеі і клавіятуры). Фактары, якія неабходна ўлічваць пры выбары дыэлектрычных матэрыялаў (падкладак), уключаюць каэфіцыент цеплавога пашырэння (КТР), тэмпературу стеклования (Tg), цеплаправоднасць і механічную калянасць.

Ваенныя/аэракасмічныя PCBS патрабуюць асаблівых меркаванняў пры распрацоўцы, заснаваных на спецыфікацыях макета і 100% пакрыцці Design for Test (DFT). Стандарт MIL-STD-883 устанаўлівае метады і працэдуры тэсціравання мікраэлектронных прылад, прыдатных для ваенных і аэракасмічных сістэм, уключаючы механічныя і электрычныя выпрабаванні, працэдуры вытворчасці і навучання, а таксама іншыя меры кантролю для забеспячэння стабільнага ўзроўню якасці і надзейнасці ўсёй сістэмы. Розныя прымянення такіх прылад.

У дадатак да адпаведнасці розным стандартам, распрацоўка электронікі аўтамабільнай сістэмы павінна адпавядаць шэрагу правілаў, такіх як механічны і электронны тэст AEC-Q100 для ўпакоўкі інтэгральных схем. Перакрыжаваныя перашкоды могуць перашкаджаць бяспецы аўтамабіля. Каб мінімізаваць гэтыя эфекты, распрацоўшчыкі друкаваных плат павінны вызначыць адлегласць паміж лініяй сігналу і лініяй электраперадачы. Праектаванне і стандартызацыя палягчаюцца праграмнымі сродкамі, якія аўтаматычна вылучаюць аспекты канструкцыі, якія патрабуюць далейшай мадыфікацыі, каб адпавядаць абмежаванням перашкод і ўмовам рассейвання цяпла, каб пазбегнуць уплыву на працу сістэмы.

Заўвагі:

Перашкоды ад самой схемы не з'яўляюцца пагрозай для якасці сігналу. Печатная плата ў аўтамабілі засыпана шумам, які ўзаемадзейнічае з корпусам складанымі спосабамі, выклікаючы непажаданы ток у ланцугу. Скачкі і флуктуацыі напружання, выкліканыя аўтамабільнымі сістэмамі запальвання, могуць вывесці кампаненты далёка за межы іх допускаў апрацоўкі.

Праблема з праграмным забеспячэннем

Сучасныя інструменты для кампаноўкі друкаваных плат павінны мець некалькі функцыянальных камбінацый, каб адпавядаць патрабаванням дызайнераў. Выбар правільнага інструмента макета павінен быць першым фактарам пры распрацоўцы друкаванай платы, і ніколі не варта выпускаць з-пад увагі. Прадукты Mentor Graphics, OrCAD Systems і Altium адносяцца да сучасных інструментаў для кампаноўкі друкаваных поплаткаў.

Altium канструктар

Altium Designer - адзін з сучасных пакетаў дызайну друкаваных плат высокага класа на рынку. З функцыяй аўтаматычнай праводкі, падтрымкай рэгулявання даўжыні лініі і 3D-мадэлявання. Altium Designer змяшчае інструменты для ўсіх задач праектавання схем, ад захопу схем да HDL, а таксама мадэлявання схем, аналізу сігналаў, праектавання друкаваных плат і распрацоўкі ўбудаваных FPGA

Платформа друкаванай платы ад Mentor Graphics вырашае асноўныя задачы, якія стаяць перад сучаснымі распрацоўшчыкамі сістэм: дакладнае, прадукцыйнае і арыентаванае на паўторнае выкарыстанне ўкладзенае планаванне; Эфектыўная маршрутызацыя ў шчыльных і складаных тапалогіях; І электрамеханічная аптымізацыя. Ключавой асаблівасцю платформы і ключавым новаўвядзеннем для галіны з'яўляецца Sketch Router, які дае дызайнерам поўны інтэрактыўны кантроль над аўтаматычным/дапаможным працэсам размоткі, даючы вынікі той жа якасці, што і ручная размотка, але за значна меншы час.

OrCAD PCB Editor

OrCAD PCB Editor - гэта інтэрактыўнае асяроддзе, распрацаванае для праектавання плат на любым тэхнічным узроўні, ад простага да складанага. Дзякуючы сапраўднай маштабаванасці да рашэнняў для друкаваных плат Cadence Allegro PCB Designer, OrCAD PCB Editor падтрымлівае тэхнічнае развіццё груп дызайнераў і можа кіраваць абмежаваннямі (высокая хуткасць, цэласнасць сігналу і г.д.), захоўваючы той жа графічны інтэрфейс і фармат файла.

Гербер файл

Прамысловы стандартны фармат файла Gerber выкарыстоўваецца для перадачы праектнай інфармацыі для вытворчасці друкаваных плат. Шмат у чым Gerber падобны на PDFS у электроніцы; Гэта проста невялікі фармат файла, напісаны на змешанай мове кіравання машынай. Гэтыя файлы ствараюцца праграмным забеспячэннем аўтаматычнага выключальніка і адпраўляюцца вытворцу друкаванай платы ў праграмнае забеспячэнне CAM.

Бяспечная інтэграцыя электронных сістэм у транспартныя сродкі і іншыя складаныя сістэмы ўяўляе важныя меркаванні як для апаратнага, так і для праграмнага забеспячэння. Інжынеры імкнуцца мінімізаваць колькасць ітэрацый праектавання і час распрацоўкі, што дае значныя перавагі для дызайнераў, якія рэалізуюць працоўныя працэсы.