Gemäß dem entwickelten Schaltplan kann die Simulation durchgeführt werden und die PCB kann durch Exportieren der Gerber-/Bohrdatei ausgelegt werden. Was auch immer das Design ist, Ingenieure müssen genau verstehen, wie die Schaltkreise (und elektronische Komponenten) angelegt werden sollten und wie sie funktionieren. Für Elektronikingenieure kann das Finden der richtigen Softwaretools für das PCB -Design eine entmutigende Aufgabe sein. Softwaretools, die für ein PCB -Projekt gut funktionieren, funktionieren möglicherweise nicht gut für andere. Ingenieure möchten, dass Board -Design -Tools intuitiv sind, nützliche Funktionen enthalten, stabil genug sind, um das Risiko einzuschränken, und eine robuste Bibliothek haben, die sie für mehrere Projekte geeignet macht.

Hardwareproblem

Für IoT-Projekte ist die Integration für Leistung und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung, und die Integration von leitenden und nicht leitenden Materialien in PCBs erfordert IoT-Designer, die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen elektrischen und mechanischen Aspekten des Designs zu untersuchen. Insbesondere wenn die Komponentengrößen weiter schrumpfen, wird die elektrische Erwärmung auf PCBs immer kritischer. Gleichzeitig steigen die funktionalen Anforderungen. Um die leistungsbasierte Leistung des Designs, die Temperaturreaktion, das Verhalten der elektrischen Komponenten auf der Tafel und das allgemeine thermische Management für die Funktionalität und Zuverlässigkeit des Systems von entscheidender Bedeutung zu erreichen.

PCB muss isoliert sein, um den Schutz zu gewährleisten. Kurzschaltungen werden verhindert, indem die auf der Platine platzierten Kupferspuren geschützt werden, um das elektronische System zu erstellen. Im Vergleich zu kostengünstigen Alternativen wie dem synthetischen Harzkleberpapier (SRBP, FR-1, FR-2) ist FR-4 aufgrund seiner physikalischen/mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Fähigkeit, Daten bei hohen Frequenzen, bei hohen Frequenzen, und der Tatsache, dass es weniger Wasser absorbiert, als Substratmaterial besser geeignet als Substratmaterial. Das FR-4 wird in hochwertigen Gebäuden sowie in Industrie- und Militärgeräten häufig eingesetzt. Es ist mit einer ultrahoch-hohen Isolierung (ultrahoher Vakuum oder UHV) kompatibel.

FR-4 als PCB-Substrat steht jedoch vor einer Reihe von Einschränkungen, die sich aus der chemischen Behandlung in der Produktion ergeben. Insbesondere ist das Material anfällig für die Bildung von Einschlüssen (Blasen) und Streifen (Längsblasen) sowie die Verformung der Glasfaser. Diese Defekte können eine inkonsistente dielektrische Festigkeit verursachen und die PCB -Verkabelungsleistung beeinträchtigen. Das neue Epoxidglasmaterial löst diese Probleme.

Andere häufig verwendete Materialien umfassen Polyimid/Glasfaser (die höhere Temperaturen unterstützt und härter ist) und Kapton (flexibel, leicht, für Anwendungen wie Anzeigen und Tastaturen geeignet). Zu den Faktoren, die bei der Auswahl von dielektrischen Materialien (Substraten) zu berücksichtigen sind, gehören die Wärmeausdehnung (CTE), die Glasübergangstemperatur (TG), die thermische Leitfähigkeit und die mechanische Steifigkeit.

Militär-/Luft- und Raumfahrt -PCBs erfordern spezielle Konstruktionsüberlegungen, die auf Layoutspezifikationen und zu 100% Design for Test (DFT) beruhen. Der Standard-Standard für MIL-STD-883 legt Methoden und Verfahren zum Testen von militärischen und lernten und Raumfahrtsystemen fest, einschließlich mechanischer und elektrischer Tests, Herstellungs- und Schulungsverfahren sowie anderer Kontrollen, um ein konsistentes Qualitäts- und Zuverlässigkeitsniveau im gesamten System zu gewährleisten. Verschiedene Anwendungen solcher Geräte.

Neben der Erfüllung verschiedener Standards muss die Gestaltung der Elektronik des Automobilsystems einer Reihe von Regeln wie dem AEC-Q100 Mechanical und Electronic Test für integrierte Verpackungsschaltungen folgen. Übersprecheneffekte können die Fahrzeugsicherheit beeinträchtigen. Um diese Effekte zu minimieren, müssen PCB -Designer einen Abstand zwischen der Signallinie und der Stromleitung angeben. Design und Standardisierung werden durch Softwaretools erleichtert, die automatisch Aspekte des Designs hervorheben, die eine weitere Änderung erfordern, um Interferenzbeschränkungen und Wärmeableitungsbedingungen zu erfüllen, um einen Einfluss auf den Systembetrieb zu vermeiden.

Anmerkungen:

Einmischung aus der Schaltung selbst ist keine Bedrohung für die Signalqualität. Die PCB im Auto wird mit Lärm bombardiert, die in komplexen Weise mit dem Körper interagieren, um einen unerwünschten Strom in der Schaltung zu induzieren. Spannungsspitzen und Schwankungen, die durch Automobilzündsysteme verursacht werden, können Komponenten weit über ihre Bearbeitungstoleranzen hinausdrücken.

Softwareproblem

Die heutigen PCB -Layout -Tools müssen über mehrere funktionale Kombinationen verfügen, um die Anforderungen der Designer zu erfüllen. Die Auswahl des richtigen Layout -Tools sollte die erste Überlegung im PCB -Design sein und niemals übersehen werden. Produkte aus Mentorgrafiken, Orcad Systems und Altium gehören zu den heutigen PCB -Layout -Tools.

Altium -Designer

Der Altium-Designer ist eines der High-End-PCB-Designpakete auf dem heutigen Markt. Mit der automatischen Verkabelungsfunktion Unterstützung für die Einstellung der Leitungslänge und die 3D -Modellierung. Der Altium -Designer enthält Werkzeuge für alle Schaltungsaufgaben, von der schematischen Erfassung bis hin zu HDL sowie Schaltungssimulation, Signalanalyse, PCB -Design und FPGA -eingebettete Entwicklung

Die PCB-Layout-Plattform von Mentor Graphics befasst sich mit den wichtigsten Herausforderungen für die heutigen Systemdesigner: Genau, Leistung-und wiederverwendungsorientierte verschachtelte Planung; Effizientes Routing in dichten und komplexen Topologien; Und elektromechanische Optimierung. Ein wichtiges Merkmal der Plattform und eine wichtige Innovation für die Branche ist der Sketch -Router, mit dem Designer die volle interaktive Kontrolle über den automatischen/unterstützten Abdeckungsprozess vollständig steuern und die gleichen Qualitätsergebnisse wie manuelle Abdeckung, jedoch in viel weniger Zeit erzielen.

Orcad PCB Editor

Der Orcad -PCB -Editor ist eine interaktive Umgebung, die für das Design des Boards auf jeder technischen Ebene entwickelt wurde, von einfach bis komplex. Aufgrund seiner tatsächlichen Skalierbarkeit zur Cadenz -PCB -Lösungen des PCB -Designers von Allegro unterstützt der ORCAD -PCB -Editor die technische Entwicklung von Designteams und kann die Einschränkungen (Hochgeschwindigkeit, Signalintegrität usw.) verwalten und gleichzeitig das gleiche grafische Schnittstellen- und Dateiformat beibehalten

Gerber -Datei

Das Branchenstandard -Gerber -Dateiformat wird verwendet, um Designinformationen für die PCB -Produktion zu vermitteln. In vielerlei Hinsicht ähnelt Gerber PDFs in Elektronik. Es ist nur ein kleines Dateiformat, das in einer gemischten Maschinenkontrollsprache geschrieben wurde. Diese Dateien werden von der Leiterschaltersoftware generiert und an den PCB -Hersteller an die CAM -Software gesendet.

Die sichere Integration von elektronischen Systemen in Fahrzeuge und andere komplexe Systeme zeigt wichtige Überlegungen für Hardware und Software. Die Ingenieure wollen die Anzahl der Entwurfsterationen und Entwicklungszeiten minimieren, was für Designer, die Workflows implementieren, erhebliche Vorteile haben.