Според разработената схема на схемата симулацията може да се извърши и PCB може да бъде проектиран чрез експортиране на файла Gerber/Drill. Какъвто и да е дизайн, инженерите трябва да разберат как точно трябва да се изложат веригите (и електронните компоненти) и как работят. За инженерите по електроника намирането на подходящи софтуерни инструменти за дизайн на PCB може да бъде обезсърчаваща задача. Софтуерните инструменти, които работят добре за един проект за печатни платки, може да не работят добре за други. Инженерите искат инструменти за проектиране на борда, които са интуитивни, съдържат полезни функции, са достатъчно стабилни, за да ограничат риска и да имат стабилна библиотека, която ги прави подходящи за множество проекти.

Хардуерният проблем

За проектите на IoT интеграцията е от решаващо значение за производителността и надеждността, а интегрирането на проводимите и непроводимите материали в PCBs изисква IoT дизайнерите да изучават взаимодействията между различните електрически и механични аспекти на дизайна. По -специално, тъй като размерите на компонентите продължават да се свиват, електрическото отопление на PCB става все по -критично. В същото време функционалните изисквания нарастват. За да се постигне производителността на дизайна, температурната реакция, поведението на електрическите компоненти на дъската и цялостното термично управление е от решаващо значение за функционалността и надеждността на системата.

PCB трябва да бъде изолиран, за да се осигури защита. Късо съединението се предотвратява чрез защита на медните следи, поставени на дъската, за да се създаде електронната система. В сравнение с алтернативите на нискотарифни, като синтетична смола за лепила (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 е по-подходящ като субстратният материал поради физическите си/механични свойства, особено способността да запазва данни при високи честоти, нейната висока устойчивост на топлина и факта, че той абсорбира по-малко вода от други материали. FR-4 се използва широко в сгради от висок клас, както и в индустриално и военно оборудване. Той е съвместим с ултра-висока изолация (ултра-висок вакуум или UHV).

Въпреки това, FR-4 като PCB субстрат е изправен пред редица ограничения, които произтичат от химическата обработка, използвана в производството. По -специално, материалът е предразположен към образуването на включвания (мехурчета) и ивици (надлъжни мехурчета), както и деформацията на стъкленото влакно. Тези дефекти могат да причинят непоследователна диелектрична якост и да нарушават производителността на окабеляването на PCB. Новият епоксиден стъклен материал решава тези проблеми.

Други често използвани материали включват полиимидни/стъклени влакна (което поддържа по -високи температури и е по -трудно) и Kapton (гъвкав, лек, подходящ за приложения като дисплеи и клавиатури). Факторите, които трябва да се вземат предвид при избора на диелектрични материали (субстрати), включват коефициент на термично разширение (CTE), температура на стъклен преход (TG), термична проводимост и механична твърдост.

Военните/аерокосмическите печатни платки изискват специални съображения за дизайн въз основа на спецификациите на оформлението и 100% дизайн за тестово покритие (DFT). Стандартът MIL-STD-883 установява методи и процедури за тестване на микроелектронни устройства, подходящи за военни и аерокосмически системи, включително механични и електрически процедури за тестване, производство и обучение и други контроли, за да се осигурят постоянни нива на качество и надеждност в цялата система. Различни приложения на такива устройства.

В допълнение към спазването на различни стандарти, дизайнът на електрониката на автомобилната система трябва да следва серия от правила, като например AEC-Q100 механичен и електронен тест за интегрирани схеми за опаковане. Ефектите на кръстосаните разходи могат да попречат на безопасността на превозните средства. За да сведат до минимум тези ефекти, дизайнерите на PCB трябва да определят разстояние между сигналната линия и захранващата линия. Дизайнът и стандартизацията се улесняват от софтуерни инструменти, които автоматично подчертават аспектите на дизайна, които се нуждаят от допълнителна модификация, за да отговарят на ограниченията на смущения и условията на разсейване на топлината, за да се избегне влиянието на работата на системата.

Бележки:

Интерференцията от самата верига не е заплаха за качеството на сигнала. PCB в колата е бомбардиран с шум, който взаимодейства с тялото по сложни начини за предизвикване на нежелан ток във веригата. Напрежението на напрежението и колебанията, причинени от системите за автомобилно запалване, могат да изтласкат компоненти далеч отвъд техните обработващи допустими отклонения.

Проблем със софтуера

Днешните инструменти за оформление на PCB трябва да имат множество функционални комбинации, за да отговарят на изискванията на дизайнерите. Изборът на правилния инструмент за оформление трябва да бъде първото внимание в дизайна на PCB и никога не трябва да се пренебрегва. Продуктите от Mentor Graphics, Orcad Systems и Altium са сред днешните инструменти за оформление на PCB.

Altium Designer

Altium Designer е един от най-високите дизайнерски пакети от PCB на пазара днес. С автоматична функция на окабеляване, поддръжка за регулиране на дължината на линията и 3D моделиране. Altium Designer включва инструменти за всички задачи за проектиране на вериги, от схематично заснемане до HDL, както и симулация на вериги, анализ на сигнала, дизайн на PCB и FPGA вградена разработка

Платформата за оформление на PCB на Mentor Graphics адресира основните предизвикателства пред днешните дизайнери на системата: точна, производителност-и ориентирано към повторно използване вложено планиране; Ефективно маршрутизиране в плътни и сложни топологии; И електромеханична оптимизация. Ключова характеристика на платформата и ключова иновация за индустрията е рутера Sketch, който дава на дизайнерите пълен интерактивен контрол върху автоматичния/асистиран процес на развързване, което води до същите резултати от качеството като ръчно разкопчаване, но в много по -малко време.

ORCAD PCB EDITOR

Orcad PCB Editor е интерактивна среда, разработена за проектиране на дъската на всяко техническо ниво, от просто до сложно. Поради истинската си мащабируемост на PCB решения на PCB Designer на Cadence Allegro Designer, ORCAD PCB Editor поддържа техническата разработка на дизайнерски екипи и е в състояние да управлява ограничения (висока скорост, целостта на сигнала и т.н.), като същевременно поддържа един и същ графичен интерфейс и формат на файла

Гербер файл

Форматът на файла на Gerber в индустрията се използва за предаване на дизайнерска информация за производство на печатни платки. В много отношения Gerber е подобен на PDFS в електрониката; Това е просто малък формат на файлове, написан на смесен език за управление на машината. Тези файлове се генерират от софтуера за прекъсвач на веригата и се изпращат до производителя на PCB до софтуера CAM.

Безопасно интегрирането на електронните системи в превозни средства и други сложни системи представя важни съображения както за хардуер, така и за софтуера. Инженерите имат за цел да сведат до минимум броя на итерациите на дизайна и времето за разработка, което има значителни предимства за дизайнерите, прилагащи работните процеси.