Όταν μιλάμε για πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων, οι αρχάριοι συχνά συγχέουν τα "σχήματα PCB" και "PCB Design Files", αλλά αναφέρονται πραγματικά σε διαφορετικά πράγματα. Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ αυτών είναι το κλειδί για την επιτυχή παραγωγή PCB, οπότε προκειμένου οι αρχάριοι να το κάνουν καλύτερα, αυτό το άρθρο θα καταρρεύσει τις βασικές διαφορές μεταξύ των σχημάτων PCB και του σχεδιασμού PCB.
Τι είναι το PCB
Πριν φτάσετε στη διαφορά μεταξύ του σχηματικού και του σχεδιασμού, αυτό που πρέπει να γίνει κατανοητό είναι αυτό που είναι ένα PCB;
Βασικά, υπάρχουν πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων μέσα σε ηλεκτρονικές συσκευές, που ονομάζονται επίσης πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων. Αυτή η πλακέτα πράσινου κυκλώματος από πολύτιμο μέταλλο συνδέει όλα τα ηλεκτρικά εξαρτήματα της συσκευής και του επιτρέπει να λειτουργεί κανονικά. Χωρίς PCB, ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός δεν θα λειτουργήσει.
Σχεδιασμός σχήματος PCB και PCB
Το σχήμα PCB είναι ένα απλό δισδιάστατο σχέδιο κυκλώματος που δείχνει τη λειτουργικότητα και τη συνδεσιμότητα μεταξύ διαφορετικών εξαρτημάτων. Ο σχεδιασμός PCB είναι μια τρισδιάστατη διάταξη και η θέση των εξαρτημάτων σημειώνεται αφού το κύκλωμα εγγυάται κανονικά να λειτουργεί.
Ως εκ τούτου, το σχηματικό σχηματικό PCB είναι το πρώτο μέρος του σχεδιασμού ενός πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων. Πρόκειται για μια γραφική αναπαράσταση που χρησιμοποιεί συμφωνημένα σύμβολα για να περιγράψει τις συνδέσεις κυκλώματος, είτε σε γραπτή μορφή είτε σε μορφή δεδομένων. Προτρέπει επίσης τα στοιχεία που θα χρησιμοποιηθούν και τον τρόπο σύνδεσης.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, το σχήμα PCB είναι ένα σχέδιο και ένα σχέδιο. Δεν δείχνει πού θα τοποθετηθούν ειδικά τα εξαρτήματα. Αντίθετα, το σχηματικό περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο το PCB τελικά θα επιτύχει συνδεσιμότητα και θα αποτελεί βασικό μέρος της διαδικασίας σχεδιασμού.
Μετά την ολοκλήρωση του σχεδίου, το επόμενο βήμα είναι το σχέδιο PCB. Ο σχεδιασμός είναι η διάταξη ή η φυσική αναπαράσταση του σχήματος PCB, συμπεριλαμβανομένης της διάταξης των ιχνών και των οπών του χαλκού. Ο σχεδιασμός PCB δείχνει τη θέση των προαναφερθέντων εξαρτημάτων και τη σύνδεσή τους με το χαλκό.
Το PCB Design είναι ένα στάδιο που σχετίζεται με την απόδοση. Οι μηχανικοί δημιούργησαν πραγματικά στοιχεία με βάση το σχεδιασμό PCB, ώστε να μπορούν να δοκιμάσουν εάν ο εξοπλισμός λειτουργεί σωστά. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο καθένας θα πρέπει να είναι σε θέση να κατανοήσει το σχήμα PCB, αλλά δεν είναι εύκολο να κατανοήσουμε τη λειτουργία του εξετάζοντας το πρωτότυπο.
Αφού ολοκληρωθούν αυτά τα δύο στάδια και είστε ικανοποιημένοι με την απόδοση του PCB, πρέπει να το εφαρμόσετε μέσω του κατασκευαστή.
Σχηματικά στοιχεία PCB
Μετά από να κατανοήσουμε περίπου τη διαφορά μεταξύ των δύο, ας εξετάσουμε προσεκτικά τα στοιχεία του σχήματος PCB. Όπως αναφέραμε, όλες οι συνδέσεις είναι ορατές, αλλά υπάρχουν κάποιες προειδοποιήσεις που πρέπει να έχετε κατά νου:
Προκειμένου να μπορούν να βλέπουν σαφώς τις συνδέσεις, δεν δημιουργούνται σε κλίμακα. Στο σχέδιο PCB, μπορεί να είναι πολύ κοντά ο ένας στον άλλο
Ορισμένες συνδέσεις μπορούν να διασχίσουν ο ένας τον άλλον, πράγμα που είναι πραγματικά αδύνατο
Ορισμένοι σύνδεσμοι μπορεί να βρίσκονται στην αντίθετη πλευρά της διάταξης, με ένα σήμα που υποδεικνύει ότι συνδέονται
Αυτό το PCB "Blueprint" μπορεί να χρησιμοποιήσει μία σελίδα, δύο σελίδες ή ακόμα και μερικές σελίδες για να περιγράψει όλο το περιεχόμενο που πρέπει να συμπεριληφθεί στο σχέδιο
Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να σημειωθεί είναι ότι τα πιο πολύπλοκα σχήματα μπορούν να ομαδοποιηθούν με τη λειτουργία για τη βελτίωση της αναγνωσιμότητας. Η οργάνωση συνδέσεων με αυτόν τον τρόπο δεν θα συμβεί στο επόμενο στάδιο και τα σχήματα συνήθως δεν ταιριάζουν με τον τελικό σχεδιασμό του μοντέλου 3D.
Στοιχεία σχεδιασμού PCB
Τώρα είναι η ώρα να εμβαθύνετε βαθύτερα στα στοιχεία του αρχείου σχεδιασμού PCB. Σε αυτό το στάδιο, μεταβιβάσαμε από γραπτά σχέδια σε φυσικές αναπαραστάσεις που κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας πολυστρωματικά ή κεραμικά υλικά. Όταν απαιτείται ένας ιδιαίτερα συμπαγής χώρος, μερικές πιο πολύπλοκες εφαρμογές απαιτούν τη χρήση ευέλικτων PCB.
Το περιεχόμενο του αρχείου σχεδιασμού PCB ακολουθεί το σχέδιο που καθορίζεται από τη σχηματική ροή, αλλά, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι δύο είναι πολύ διαφορετικές στην εμφάνιση. Συζητήσαμε τα σχήματα PCB, αλλά ποιες διαφορές μπορούν να παρατηρηθούν στα αρχεία σχεδιασμού;
Όταν μιλάμε για αρχεία σχεδιασμού PCB, μιλάμε για ένα μοντέλο 3D, το οποίο περιλαμβάνει αρχεία τυπωμένου κυκλώματος και σχεδιασμού. Μπορούν να είναι μεμονωμένα στρώματα ή πολλαπλά στρώματα, αν και δύο στρώματα είναι πιο συνηθισμένα. Μπορούμε να παρατηρήσουμε κάποιες διαφορές μεταξύ των σχημάτων PCB και των αρχείων σχεδιασμού PCB:
Όλα τα εξαρτήματα έχουν μέγεθος και τοποθετούνται σωστά
Εάν δεν πρέπει να συνδεθούν δύο σημεία, πρέπει να μεταβούν ή να μεταβούν σε άλλο στρώμα PCB για να αποφύγουν να διασχίσουν ο ένας τον άλλον στο ίδιο στρώμα
Επιπλέον, όπως μιλήσαμε εν συντομία, το PCB Design δίνει μεγαλύτερη προσοχή στην πραγματική απόδοση, διότι αυτό είναι σε κάποιο βαθμό η φάση επαλήθευσης του τελικού προϊόντος. Σε αυτό το σημείο, πρέπει να ληφθεί υπόψη η πρακτικότητα του σχεδιασμού, και πρέπει να ληφθεί υπόψη οι φυσικές απαιτήσεις του πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων. Μερικά από αυτά περιλαμβάνουν:
Πώς επιτρέπει η απόσταση των εξαρτημάτων
Συνδέσμοι στην άκρη
Όσον αφορά τα ρεύματα και τα ζητήματα θερμότητας, πόσο παχύς πρέπει να είναι τα διάφορα ίχνη
Επειδή οι φυσικοί περιορισμοί και οι απαιτήσεις σημαίνουν ότι τα αρχεία σχεδιασμού PCB συνήθως φαίνονται πολύ διαφορετικά από το σχέδιο στο σχηματικό, τα αρχεία σχεδιασμού περιλαμβάνουν ένα στρώμα εκτύπωσης οθόνης. Το στρώμα οθόνης μεταξιού υποδεικνύει γράμματα, αριθμούς και σύμβολα για να βοηθήσουν τους μηχανικούς να συναρμολογήσουν και να χρησιμοποιήσουν το σκάφος.
Απαιτείται να λειτουργεί όπως έχει προγραμματιστεί αφού όλα τα εξαρτήματα συναρμολογούνται στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Εάν όχι, πρέπει να επανασχεδιάσετε.
συμπεράσματα
Παρόλο που τα σχήματα PCB και τα αρχεία σχεδιασμού PCB συχνά μπερδεύονται, στην πραγματικότητα, καθιστώντας τα σχήματα PCB και το σχεδιασμό PCB ανατρέξτε σε δύο ξεχωριστές διαδικασίες κατά τη δημιουργία ενός πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων. Το σχηματικό διάγραμμα PCB που μπορεί να αντλήσει τη ροή της διαδικασίας πρέπει να δημιουργηθεί πριν από τη διεξαγωγή του σχεδιασμού PCB και ο σχεδιασμός PCB αποτελεί σημαντικό μέρος του προσδιορισμού της απόδοσης και της ακεραιότητας του PCB.