Když mluvíme o deskách s plošnými spoji, nováčci často zaměňují „schémata PCB“ a „soubory návrhu PCB“, ale ve skutečnosti se vztahují k různým věcem. Pochopení rozdílů mezi nimi je klíčem k úspěšné výrobě desek plošných spojů, takže aby to začátečníkům umožnili lépe, tento článek rozebere klíčové rozdíly mezi schématy plošných spojů a návrhem plošných spojů.

Co je PCB
Než se dostaneme k rozdílu mezi schématem a designem, co je třeba pochopit, co je PCB?

V podstatě existují desky s plošnými spoji uvnitř elektronických zařízení, nazývané také desky plošných spojů. Tato zelená obvodová deska vyrobená z drahého kovu spojuje všechny elektrické součásti zařízení a umožňuje jeho normální provoz. Bez PCB nebude elektronické zařízení fungovat.

Schéma DPS a návrh DPS
Schéma PCB je jednoduchý dvourozměrný návrh obvodu, který ukazuje funkčnost a konektivitu mezi různými součástmi. Návrh desky plošných spojů je trojrozměrné rozložení a poloha součástek je označena poté, co je zaručeno, že obvod bude fungovat normálně.

Proto je schéma PCB první částí návrhu desky s plošnými spoji. Jedná se o grafické znázornění, které používá dohodnuté symboly k popisu zapojení obvodů, ať už v písemné formě nebo v datové podobě. Také vyzve komponenty, které mají být použity, a způsob jejich připojení.

Jak název napovídá, schéma PCB je plán a plán. Neuvádí, kde budou součásti konkrétně umístěny. Schéma spíše nastiňuje, jak PCB nakonec dosáhne konektivity a tvoří klíčovou součást procesu plánování.

Po dokončení návrhu je dalším krokem návrh PCB. Návrh je rozložením nebo fyzickou reprezentací schématu PCB, včetně rozložení měděných stop a otvorů. Návrh PCB ukazuje umístění výše uvedených součástek a jejich připojení k mědi.

Návrh PCB je fáze související s výkonem. Inženýři postavili skutečné komponenty na základě návrhu PCB, aby mohli otestovat, zda zařízení funguje správně. Jak jsme uvedli dříve, každý by měl být schopen porozumět schématu PCB, ale není snadné porozumět jeho funkci při pohledu na prototyp.

Poté, co jsou tyto dvě fáze dokončeny a jste spokojeni s výkonem desky plošných spojů, je třeba ji implementovat prostřednictvím výrobce.

Schematické prvky DPS
Poté, co zhruba pochopíme rozdíl mezi těmito dvěma, podívejme se blíže na prvky schématu PCB. Jak jsme zmínili, všechna spojení jsou viditelná, ale je třeba mít na paměti některá upozornění:

Aby bylo možné jasně vidět spoje, nejsou vytvořeny v měřítku; v provedení PCB mohou být velmi blízko u sebe
Některá spojení se mohou křížit, což je vlastně nemožné
Některé odkazy mohou být na opačné straně rozvržení se značkou označující, že jsou propojeny
Tento „návrh“ desky plošných spojů může používat jednu stránku, dvě stránky nebo dokonce několik stránek k popisu veškerého obsahu, který je třeba zahrnout do návrhu

Poslední věc, kterou je třeba poznamenat, je, že složitější schémata lze seskupit podle funkce, aby se zlepšila čitelnost. K uspořádání spojů tímto způsobem v další fázi nedojde a schémata většinou neodpovídají konečnému návrhu 3D modelu.

Prvky návrhu PCB
Je čas ponořit se hlouběji do prvků návrhových souborů PCB. V této fázi jsme přešli od písemných plánů k fyzickým reprezentacím konstruovaným pomocí laminátových nebo keramických materiálů. Pokud je požadován obzvláště kompaktní prostor, některé složitější aplikace vyžadují použití flexibilních desek plošných spojů.

Obsah souboru návrhu PCB se řídí plánem stanoveným schematickým tokem, ale jak již bylo zmíněno, vzhledově se oba velmi liší. Probrali jsme schémata PCB, ale jaké rozdíly lze pozorovat v souborech návrhu?

Když mluvíme o souborech návrhu DPS, mluvíme o 3D modelu, který obsahuje desku s plošnými spoji a soubory návrhu. Mohou být jednovrstvé nebo vícevrstvé, i když nejběžnější jsou dvě vrstvy. Můžeme pozorovat některé rozdíly mezi schématy PCB a soubory návrhu PCB:

Všechny součásti jsou správně dimenzovány a umístěny
Pokud by dva body neměly být spojeny, musí je obejít nebo přepnout na jinou vrstvu PCB, aby se zabránilo vzájemnému křížení na stejné vrstvě

Navíc, jak jsme si krátce řekli, návrh DPS věnuje větší pozornost skutečnému výkonu, protože to je do jisté míry ověřovací fáze finálního produktu. V tomto okamžiku musí skutečně fungovat praktičnost návrhu a je třeba zvážit fyzické požadavky desky s plošnými spoji. Některé z nich zahrnují:

Jak rozteč komponentů umožňuje dostatečný rozvod tepla
Konektory na okraji
Pokud jde o problémy s proudem a teplem, jak silné musí být různé stopy

Protože fyzická omezení a požadavky znamenají, že soubory návrhu PCB obvykle vypadají velmi odlišně od návrhu na schématu, soubory návrhu obsahují vrstvu sítotisku. Vrstva sítotisku označuje písmena, čísla a symboly, které pomáhají technikům sestavit a používat desku.

Po sestavení všech součástí na desce plošných spojů je nutné pracovat podle plánu. Pokud ne, musíte překreslit.