Yn ôl y diagram cylched datblygedig, gellir perfformio'r efelychiad a gellir dylunio'r PCB trwy allforio'r ffeil gerber/drilio. Beth bynnag yw'r dyluniad, mae angen i beirianwyr ddeall yn union sut y dylid gosod y cylchedau (a'r cydrannau electronig) a sut maen nhw'n gweithio. Ar gyfer peirianwyr electroneg, gall dod o hyd i'r offer meddalwedd cywir ar gyfer dylunio PCB fod yn dasg frawychus. Efallai na fydd offer meddalwedd sy'n gweithio'n dda ar gyfer un prosiect PCB yn gweithio'n dda i eraill. Mae peirianwyr eisiau offer dylunio bwrdd sy'n reddfol, yn cynnwys nodweddion defnyddiol, yn ddigon sefydlog i gyfyngu ar risg, ac mae ganddynt lyfrgell gadarn sy'n eu gwneud yn addas ar gyfer sawl prosiect.

Problem caledwedd

Ar gyfer prosiectau IoT, mae integreiddio yn hanfodol ar gyfer perfformiad a dibynadwyedd, ac mae angen dylunio dylunwyr IoT i integreiddio deunyddiau dargludol ac an-ddargludol mewn PCBs i astudio'r rhyngweithiadau rhwng amrywiol agweddau trydanol a mecanyddol y dyluniad. Yn benodol, wrth i feintiau cydrannau barhau i grebachu, mae gwresogi trydan ar PCBs yn dod yn fwyfwy beirniadol. Ar yr un pryd, mae gofynion swyddogaethol yn codi. Er mwyn cyflawni perfformiad ar sail perfformiad y dyluniad, ymateb tymheredd, mae ymddygiad y cydrannau trydanol ar y bwrdd, a rheolaeth thermol yn gyffredinol yn hanfodol i ymarferoldeb a dibynadwyedd y system.

Rhaid ynysu PCB i sicrhau amddiffyniad. Mae cylchedau byr yn cael eu hatal trwy amddiffyn yr olion copr a roddir ar y bwrdd i greu'r system electronig. O'i gymharu â dewisiadau amgen cost isel fel papur gludiog resin synthetig (SRBP, FR-1, FR-2), mae FR-4 yn fwy addas fel deunydd swbstrad oherwydd ei briodweddau ffisegol/mecanyddol, yn enwedig y gallu i gadw data ar amleddau uchel, ei wrthwynebiad gwres uchel, a'r ffaith ei fod yn amsugno llai o ddŵr na deunyddiau eraill. Defnyddir y FR-4 yn helaeth mewn adeiladau pen uchel yn ogystal ag offer diwydiannol a milwrol. Mae'n gydnaws ag inswleiddio uwch-uchel (gwactod uwch-uchel neu UHV).

Fodd bynnag, mae FR-4 fel swbstrad PCB yn wynebu nifer o gyfyngiadau, sy'n deillio o'r driniaeth gemegol a ddefnyddir wrth gynhyrchu. Yn benodol, mae'r deunydd yn dueddol o ffurfio cynhwysion (swigod) a streipiau (swigod hydredol), yn ogystal ag dadffurfiad y ffibr gwydr. Gall y diffygion hyn achosi cryfder dielectrig anghyson ac amharu ar berfformiad gwifrau PCB. Mae'r deunydd gwydr epocsi newydd yn datrys y problemau hyn.

Mae deunyddiau eraill a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys polyimide/ffibr gwydr (sy'n cynnal tymereddau uwch ac sy'n anoddach) a Kapton (hyblyg, ysgafn, sy'n addas ar gyfer cymwysiadau fel arddangosfeydd ac allweddellau). Mae'r ffactorau i'w hystyried wrth ddewis deunyddiau dielectrig (swbstradau) yn cynnwys cyfernod ehangu thermol (CTE), tymheredd trosglwyddo gwydr (TG), dargludedd thermol, ac anhyblygedd mecanyddol.

Mae angen ystyriaethau dylunio arbennig ar PCBs milwrol/awyrofod yn seiliedig ar fanylebau cynllun a dyluniad 100% ar gyfer sylw prawf (DFT). Mae safon MIL-STD-883 yn sefydlu dulliau a gweithdrefnau ar gyfer profi dyfeisiau microelectroneg sy'n addas ar gyfer systemau milwrol ac awyrofod, gan gynnwys profion mecanyddol a thrydanol, gweithgynhyrchu a gweithdrefnau hyfforddi, a rheolaethau eraill i sicrhau lefelau cyson o ansawdd a dibynadwyedd trwy'r system. Cymwysiadau amrywiol o ddyfeisiau o'r fath.

Yn ogystal â chyrraedd gwahanol safonau, rhaid i ddyluniad electroneg system fodurol ddilyn cyfres o reolau, megis prawf mecanyddol ac electronig AEC-Q100 ar gyfer pecynnu cylchedau integredig. Gall effeithiau crosstalk ymyrryd â diogelwch cerbydau. Er mwyn lleihau'r effeithiau hyn, rhaid i ddylunwyr PCB nodi pellter rhwng y llinell signal a'r llinell bŵer. Mae dyluniad a safoni yn cael eu hwyluso gan offer meddalwedd sy'n tynnu sylw yn awtomatig ag agweddau ar y dyluniad y mae angen eu haddasu ymhellach i fodloni cyfyngiadau ymyrraeth ac amodau afradu gwres er mwyn osgoi effeithio ar weithrediad y system.

Nodiadau:

Nid yw ymyrraeth o'r gylched ei hun yn fygythiad i ansawdd y signal. Mae'r PCB yn y car yn cael ei beledu â sŵn, sy'n rhyngweithio â'r corff mewn ffyrdd cymhleth o gymell cerrynt diangen yn y gylched. Gall pigau foltedd ac amrywiadau a achosir gan systemau tanio modurol wthio cydrannau ymhell y tu hwnt i'w goddefiannau peiriannu.

Problem Meddalwedd

Rhaid i offer cynllun PCB heddiw fod â sawl cyfuniad swyddogaethol i fodloni gofynion dylunwyr. Dylai dewis yr offeryn cynllun cywir fod yr ystyriaeth gyntaf wrth ddylunio PCB ac ni ddylid byth ei anwybyddu. Mae cynhyrchion o Mentor Graphics, OrCAD Systems, ac Altium ymhlith offer cynllun PCB heddiw.

Altium

Dylunydd Altium yw un o'r pecynnau dylunio PCB pen uchel ar y farchnad heddiw. Gyda swyddogaeth gwifrau awtomatig, cefnogaeth ar gyfer addasu hyd llinell a modelu 3D. Mae Dylunydd Altium yn cynnwys offer ar gyfer yr holl dasgau dylunio cylched, o ddal sgematig i HDL yn ogystal ag efelychu cylched, dadansoddi signal, dylunio PCB, a datblygiad wedi'i fewnosod FPGA

Mae platfform cynllun PCB Mentor Graphics yn mynd i'r afael â'r prif heriau sy'n wynebu dylunwyr system heddiw: cywir, perfformiad-a chynllunio nythu sy'n canolbwyntio ar ailddefnyddio; Llwybro effeithlon mewn topolegau trwchus a chymhleth; Ac optimeiddio electromecanyddol. Nodwedd allweddol o'r platfform ac arloesedd allweddol i'r diwydiant yw'r llwybrydd braslunio, sy'n rhoi rheolaeth ryngweithiol lawn i ddylunwyr dros y broses afreoli awtomatig/â chymorth, gan gynhyrchu'r un canlyniadau o ansawdd â llancio â llaw, ond mewn llawer llai o amser.

Golygydd PCB Orcad

Mae Golygydd PCB ORCAD yn amgylchedd rhyngweithiol a ddatblygwyd ar gyfer dylunio bwrdd ar unrhyw lefel dechnegol, o syml i gymhleth. Oherwydd ei wir scalability i Ddatrysiadau PCB Dylunydd PCB Cadence Allegro, mae golygydd ORCAD PCB yn cefnogi datblygiad technegol timau dylunio ac yn gallu rheoli cyfyngiadau (cyflymder uchel, cywirdeb signal, ac ati) wrth gynnal yr un rhyngwyneb graffigol a fformat ffeil

Ffeil Gerber

Defnyddir fformat ffeil Gerber safonol y diwydiant i gyfleu gwybodaeth ddylunio ar gyfer cynhyrchu PCB. Mewn sawl ffordd, mae Gerber yn debyg i PDFs mewn electroneg; Dim ond fformat ffeil bach ydyw wedi'i ysgrifennu mewn iaith rheoli peiriant cymysg. Cynhyrchir y ffeiliau hyn gan y feddalwedd Breaker Circuit a'u hanfon at y gwneuthurwr PCB at feddalwedd CAM.

Mae integreiddio systemau electronig yn ddiogel i gerbydau a systemau cymhleth eraill yn golygu ystyriaethau pwysig ar gyfer caledwedd a meddalwedd. Nod peirianwyr yw lleihau nifer yr iteriadau dylunio a'r amser datblygu, sydd â manteision sylweddol i ddylunwyr sy'n gweithredu llifoedd gwaith.