Yn ôl y diagram cylched datblygedig, gellir perfformio'r efelychiad a gellir dylunio'r PCB trwy allforio'r ffeil Gerber / dril. Beth bynnag fo'r dyluniad, mae angen i beirianwyr ddeall yn union sut y dylid gosod y cylchedau (a'r cydrannau electronig) a sut maent yn gweithio. I beirianwyr 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 sydd â llyfrgell gadarn sy'n eu gwneud yn addas ar gyfer prosiectau lluosog.

Problem caledwedd

Ar gyfer prosiectau iot, mae integreiddio yn hanfodol ar gyfer perfformiad a dibynadwyedd, ac mae integreiddio deunyddiau dargludol ac an-ddargludol yn PCBS yn ei gwneud yn ofynnol i ddylunwyr iot astudio'r rhyngweithiadau rhwng gwahanol agweddau trydanol a mecanyddol y dyluniad. Yn benodol, wrth i faint cydrannau barhau i grebachu, mae gwresogi trydan ar PCBS yn dod yn fwyfwy hanfodol. Ar yr un pryd, mae gofynion swyddogaethol yn cynyddu. Er mwyn cyflawni perfformiad ar sail perfformiad y dyluniad, mae ymateb tymheredd, ymddygiad y cydrannau trydanol ar y bwrdd, a rheolaeth thermol 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 osodir 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 yn uchel. amleddau, ei wrthwynebiad gwres uchel, a'r ffaith ei fod yn amsugno llai o ddŵr na deunyddiau eraill. Defnyddir yr FR-4 yn eang mewn adeiladau pen uchel yn ogystal ag offer diwydiannol a milwrol. Mae'n gydnaws ag inswleiddio tra-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 cynhwysiant (swigod) a rhediadau (swigod hydredol), yn ogystal ag anffurfiad 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 ffibr polyimide / gwydr (sy'n cefnogi tymereddau uwch ac yn galetach) 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 trawsnewid gwydr (Tg), dargludedd thermol, ac anhyblygedd mecanyddol.

Mae angen ystyriaethau dylunio arbennig ar gyfer PCBS milwrol/awyrofod yn seiliedig ar fanylebau cynllun a chwmpas 100% Dylunio ar gyfer 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, gweithdrefnau gweithgynhyrchu a hyfforddi, a rheolaethau eraill i sicrhau lefelau cyson o ansawdd a dibynadwyedd ledled y system. Cymwysiadau amrywiol o ddyfeisiau o'r fath.

Yn ogystal â bodloni safonau amrywiol, rhaid i ddyluniad electroneg systemau modurol 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 dylunio a safoni yn cael eu hwyluso gan offer meddalwedd sy'n tynnu sylw'n awtomatig at agweddau ar y dyluniad y mae angen eu haddasu ymhellach i gwrdd â chyfyngiadau 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 i achosi 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 gosodiad PCB heddiw gael cyfuniadau swyddogaethol lluosog i fodloni gofynion dylunwyr. Dewis yr offeryn gosodiad cywir ddylai fod yr ystyriaeth gyntaf wrth ddylunio PCB ac ni ddylid byth ei anwybyddu. Mae cynhyrchion o Mentor Graphics, OrCAD Systems, ac Altium ymhlith offer gosodiad PCB heddiw.

Dylunydd Altium

Mae Altium Designer yn 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 Altium Designer yn cynnwys offer ar gyfer pob tasg dylunio cylched, o ddal sgematig i HDL yn ogystal ag efelychu cylched, dadansoddi signal, dylunio PCB, a datblygiad mewnosodedig FPGA

Mae platfform gosodiad PCB Mentor Graphics yn mynd i'r afael â'r prif heriau sy'n wynebu dylunwyr systemau heddiw: cynllunio nythu cywir, perfformiad - ac ailddefnyddio; Llwybro effeithlon mewn topolegau trwchus a chymhleth; Ac optimeiddio electromecanyddol. Un o nodweddion allweddol y platfform ac arloesi allweddol i'r diwydiant yw'r Llwybrydd Braslun, sy'n rhoi rheolaeth ryngweithiol lawn i ddylunwyr dros y broses ddad-dorri awtomatig/gyda chymorth, gan gynhyrchu'r un canlyniadau ansawdd â daddorri 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 atebion PCB Dylunydd PCB Diweddeb Allegro, mae Golygydd PCB OrCAD 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 peiriannau cymysg. Cynhyrchir y ffeiliau hyn gan feddalwedd y torrwr cylched a'u hanfon at y gwneuthurwr PCB i'r meddalwedd CAM.

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