Prema razvijenom dijagramu kola, simulacija se može izvesti i PCB se može dizajnirati eksportovanjem Gerber/drill datoteke. Bez obzira na dizajn, inženjeri moraju tačno razumjeti kako bi kola (i elektronske komponente) trebala biti postavljena i kako rade. Za inženjere elektronike pronalaženje pravih softverskih alata za dizajn PCB-a može biti zastrašujući zadatak. Softverski alati koji dobro rade za jedan PCB projekat možda neće dobro raditi za druge. Inženjeri žele alate za dizajn ploča koji su intuitivni, sadrže korisne karakteristike, dovoljno stabilni da ograniče rizik i imaju robusnu biblioteku koja ih čini pogodnim za više projekata.

Problem sa hardverom

Za iot projekte, integracija je kritična za performanse i pouzdanost, a integracija provodljivih i neprovodnih materijala u PCBS zahteva od iot dizajnera da proučavaju interakcije između različitih električnih i mehaničkih aspekata dizajna. Konkretno, kako se veličine komponenti i dalje smanjuju, električno grijanje na PCBS-u postaje sve kritičnije. Istovremeno, funkcionalni zahtjevi rastu. Da bi se postigle performanse zasnovane na performansama dizajna, temperaturni odziv, ponašanje električnih komponenti na ploči i ukupno upravljanje toplotom su od ključne važnosti za funkcionalnost i pouzdanost sistema.

PCB mora biti izoliran kako bi se osigurala zaštita. Kratki spojevi su spriječeni zaštitom bakrenih tragova postavljenih na ploči kako bi se stvorio elektronski sistem. U poređenju sa jeftinim alternativama kao što je lepljivi papir od sintetičke smole (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 je prikladniji kao materijal za podlogu zbog svojih fizičkih/mehaničkih svojstava, posebno sposobnosti zadržavanja podataka pri visokim temperaturama. frekvencije, njegovu visoku otpornost na toplinu i činjenicu da upija manje vode od drugih materijala. FR-4 se široko koristi u vrhunskim zgradama, kao iu industrijskoj i vojnoj opremi. Kompatibilan je sa ultra-visokom izolacijom (ultra-visoki vakuum ili UHV).

Međutim, FR-4 kao PCB supstrat suočava se sa brojnim ograničenjima koja proizilaze iz hemijskog tretmana koji se koristi u proizvodnji. Posebno, materijal je sklon stvaranju inkluzija (mjehurića) i pruga (uzdužni mjehurići), kao i deformaciji staklenog vlakna. Ovi defekti mogu uzrokovati nedosljednu dielektričnu čvrstoću i narušiti performanse PCB ožičenja. Novi materijal od epoksidnog stakla rješava ove probleme.

Ostali materijali koji se najčešće koriste uključuju poliimid/staklena vlakna (koja podržavaju više temperature i tvrđa) i KAPTON (fleksibilan, lagan, pogodan za aplikacije kao što su displeji i tastature). Faktori koje treba uzeti u obzir pri odabiru dielektričnih materijala (podloge) uključuju koeficijent toplinske ekspanzije (CTE), temperaturu staklastog prijelaza (Tg), toplinsku provodljivost i mehaničku krutost.

PCBS za vojne/vazduhoplovstvo zahtijeva posebna razmatranja dizajna na osnovu specifikacija rasporeda i 100% pokrivenosti dizajnom za testiranje (DFT). Standard MIL-STD-883 uspostavlja metode i procedure za testiranje mikroelektronskih uređaja prikladnih za vojne i svemirske sisteme, uključujući mehanička i električna ispitivanja, procedure proizvodnje i obuke i druge kontrole kako bi se osigurao dosljedan nivo kvaliteta i pouzdanosti u cijelom sistemu. Različite primjene ovakvih uređaja.

Pored ispunjavanja različitih standarda, dizajn elektronike automobilskog sistema mora pratiti niz pravila, kao što je AEC-Q100 mehaničko i elektronsko testiranje za pakovanje integrisanih kola. Efekti preslušavanja mogu ometati sigurnost vozila. Da bi minimizirali ove efekte, dizajneri PCB-a moraju odrediti udaljenost između signalne linije i strujne linije. Dizajn i standardizacija su olakšani softverskim alatima koji automatski ističu aspekte dizajna kojima je potrebna daljnja modifikacija kako bi se zadovoljila ograničenja smetnji i uvjeti rasipanje topline kako bi se izbjeglo uticaj na rad sistema.

napomene:

Interferencija samog kola ne predstavlja prijetnju kvalitetu signala. PCB u automobilu je bombardiran bukom, koja je u interakciji s tijelom na složene načine kako bi izazvala neželjenu struju u kolu. Naponski skokovi i fluktuacije uzrokovane automobilskim sistemima paljenja mogu gurnuti komponente daleko iznad njihovih tolerancija obrade.

Problem sa softverom

Današnji alati za postavljanje PCB-a moraju imati višestruke funkcionalne kombinacije kako bi zadovoljili zahtjeve dizajnera. Odabir pravog alata za raspored trebao bi biti prva stvar u dizajnu PCB-a i nikada se ne smije zanemariti. Proizvodi iz Mentor Graphics, OrCAD Systems i Altium su među današnjim alatima za PCB raspored.

Altium Designer

Altium Designer je jedan od vrhunskih PCB dizajn paketa na današnjem tržištu. Sa funkcijom automatskog ožičenja, podrškom za podešavanje dužine linije i 3D modeliranje. Altium Designer uključuje alate za sve zadatke dizajna kola, od shematskog snimanja do HDL-a, kao i simulacije kola, analize signala, dizajna PCB-a i FPGA ugrađenog razvoja

Mentor Graphics-ova PCB platforma se bavi glavnim izazovima sa kojima se suočavaju današnji dizajneri sistema: precizno planiranje ugniježđeno, prema performansama i ponovnoj upotrebi; Efikasno rutiranje u gustim i složenim topologijama; I elektromehanička optimizacija. Ključna karakteristika platforme i ključna inovacija za industriju je Sketch Router, koji dizajnerima daje potpunu interaktivnu kontrolu nad automatskim/potpomognutim procesom odmotavanja, dajući rezultate istog kvaliteta kao i ručno odmotavanje, ali za mnogo kraće vrijeme.

OrCAD PCB Editor

OrCAD PCB Editor je interaktivno okruženje razvijeno za dizajn ploča na bilo kom tehničkom nivou, od jednostavnih do složenih. Zbog svoje istinske skalabilnosti na PCB rješenja Cadence Allegro PCB Designer-a, OrCAD PCB Editor podržava tehnički razvoj dizajnerskih timova i može upravljati ograničenjima (velika brzina, integritet signala, itd.) uz održavanje istog grafičkog sučelja i formata datoteke

Gerber fajl

Industrijski standardni Gerber format datoteke koristi se za prenošenje informacija o dizajnu za proizvodnju PCB-a. Gerber je na mnogo načina sličan PDFS-u u elektronici; To je samo mali format datoteke napisan u mješovitom jeziku za kontrolu stroja. Ove datoteke generira softver prekidača i šalje ih proizvođaču PCB-a u CAM softver.

Sigurno integrisanje elektronskih sistema u vozila i druge složene sisteme predstavlja važna razmatranja i za hardver i za softver. Inženjeri imaju za cilj da minimiziraju broj iteracija dizajna i vrijeme razvoja, što ima značajne prednosti za dizajnere koji implementiraju radne tokove.