Laŭ la evoluinta cirkvito-diagramo, la simulado povas esti farita kaj la PCB povas esti desegnita eksportante la Gerber/borilon-dosieron. Kia ajn estas la dezajno, inĝenieroj devas kompreni precize kiel la cirkvitoj (kaj elektronikaj komponantoj) devas esti aranĝitaj kaj kiel ili funkcias. Por elektronikaj inĝenieroj, trovi la ĝustajn programarajn ilojn por PCB-dezajno povas esti timiga tasko. Programaroj, kiuj funkcias bone por unu PCB-projekto, eble ne funkcias bone por aliaj. Inĝenieroj volas tabuldezajnajn ilojn kiuj estas intuiciaj, enhavas utilajn funkciojn, estas sufiĉe stabilaj por limigi riskon, kaj havi fortikan bibliotekon kiu igas ilin taŭgaj por pluraj projektoj.

Problemo pri aparataro

Por iot-projektoj, integriĝo estas kritika por efikeco kaj fidindeco, kaj la integriĝo de konduktaj kaj ne-kondukaj materialoj en PCBS postulas iot-dizajnistoj studi la interagojn inter la diversaj elektraj kaj mekanikaj aspektoj de la dezajno. Aparte, ĉar komponentgrandecoj daŭre ŝrumpas, elektra hejtado sur PCBS iĝas ĉiam pli kritika. Samtempe, funkciaj postuloj altiĝas. Por atingi la efikecon bazitan en la agado de la dezajno, temperaturrespondo, la konduto de la elektraj komponentoj sur la tabulo kaj ĝenerala termika administrado estas kritikaj al la funkcieco kaj fidindeco de la sistemo.

PCB devas esti izolita por certigi protekton. Mallongaj cirkvitoj estas malhelpitaj protektante la kuprajn spurojn metitajn sur la tabulon por krei la elektronikan sistemon. Kompare kun malmultekostaj alternativoj kiel sinteza rezina glua papero (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 estas pli taŭga kiel substrata materialo pro siaj fizikaj/mekanikaj trajtoj, precipe la kapablo reteni datumojn alte. frekvencoj, ĝia alta varmorezisto, kaj la fakto ke ĝi sorbas malpli da akvo ol aliaj materialoj. La FR-4 estas vaste uzata en altnivelaj konstruaĵoj same kiel industriaj kaj armeaj ekipaĵoj. Ĝi estas kongrua kun ultra-alta izolado (ultre-alta vakuo aŭ UHV).

Tamen, FR-4 kiel PCB-substrato alfrontas kelkajn limojn, kiuj devenas de la kemia traktado uzata en produktado. Aparte, la materialo estas inklina al la formado de inkludoj (vezikoj) kaj strioj (longitudaj vezikoj), same kiel la deformado de la vitrofibro. Ĉi tiuj difektoj povas kaŭzi malkonsekvencan dielektrikan forton kaj difekti PCB-draton. La nova epoksia vitra materialo solvas ĉi tiujn problemojn.

Aliaj ofte uzataj materialoj inkluzivas poliimido/vitrofibro (kiu subtenas pli altajn temperaturojn kaj estas pli malmolaj) kaj KAPTON (fleksebla, malpeza, taŭga por aplikoj kiel ekranoj kaj klavaroj). Faktoroj por konsideri dum elektado de dielektraj materialoj (substratoj) inkludas koeficienton de termika ekspansio (CTE), vitrotransira temperaturo (Tg), termika kondukteco kaj mekanika rigideco.

Milita/aerspaca PCBS postulas specialajn dezajnokonsiderojn bazitajn sur aranĝaj specifoj kaj 100% Dezajno por Testo (DFT) priraportado. La normo MIL-STD-883 establas metodojn kaj procedurojn por testado de mikroelektronikaj aparatoj taŭgaj por armeaj kaj aerospacaj sistemoj, inkluzive de mekanikaj kaj elektraj testado, fabrikado kaj trejnado proceduroj, kaj aliaj kontroloj por certigi konsekvencajn nivelojn de kvalito kaj fidindeco tra la sistemo. Diversaj aplikoj de tiaj aparatoj.

Krom plenumado de diversaj normoj, la dezajno de aŭta sistemo elektroniko devas sekvi serion de reguloj, kiel la mekanika kaj elektronika provo AEC-Q100 por pakado de integraj cirkvitoj. Crosstalk-efikoj povas influi veturilsekurecon. Por minimumigi tiujn efikojn, PCB-dizajnistoj devas specifi distancon inter la signallinio kaj la elektra linio. Dezajno kaj normigado estas faciligita per softvariloj kiuj aŭtomate elstarigas aspektojn de la dezajno kiuj bezonas plian modifon por renkonti interferlimigojn kaj varmodissipadkondiĉojn por eviti influi sisteman operacion.

Notoj:

Interfero de la cirkvito mem ne estas minaco al signalkvalito. La PCB en la aŭto estas bombardita per bruo, kiu interagas kun la korpo en kompleksaj manieroj por indukti nedeziratan kurenton en la cirkvito. Tensiaj pikiloj kaj fluktuoj kaŭzitaj de aŭtomobilaj sparadsistemoj povas puŝi komponentojn longe preter siaj maŝinprilaboraj toleremoj.

Problemo de programaro

La hodiaŭaj PCB-aranĝaj iloj devas havi plurajn funkciajn kombinaĵojn por plenumi la postulojn de dizajnistoj. Elekti la ĝustan aranĝon devus esti la unua konsidero en PCB-dezajno kaj neniam devus esti preteratentita. Produktoj de Mentor Graphics, OrCAD Systems kaj Altium estas inter la hodiaŭaj PCB-aranĝaj iloj.

Altium Designer

Altium Designer estas unu el la altnivelaj PCB-dezajnaj pakoj sur la merkato hodiaŭ. Kun aŭtomata drata funkcio, subteno por ĝustigo de linilongo kaj 3D-modelado. Altium Designer inkluzivas ilojn por ĉiuj cirkvitaj dezajnaj taskoj, de skema kapto ĝis HDL same kiel cirkvitsimulado, signalanalizo, PCB-dezajno kaj FPGA enigita evoluo

La PCB-aranĝplatformo de Mentor Graphics traktas la ĉefajn defiojn alfrontantajn la hodiaŭajn sistemdizajnistojn: preciza, agado - kaj reuzo-orientita nestita planado; Efika vojigo en densaj kaj kompleksaj topologioj; Kaj elektromekanika optimumigo. Ŝlosila trajto de la platformo kaj ŝlosila novigado por la industrio estas la Sketch Router, kiu donas al dizajnistoj plenan interagan kontrolon pri la aŭtomata/helpata malvolva procezo, produktante la samajn kvalitajn rezultojn kiel mana malvolvado, sed en multe malpli da tempo.

OrCAD PCB Redaktoro

OrCAD PCB Editor estas interaga medio evoluigita por tabulo-dezajno je ajna teknika nivelo, de simpla ĝis kompleksa. Pro ĝia vera skaleblo al la PCB-solvoj de Cadence Allegro PCB Designer, OrCAD PCB Editor subtenas la teknikan evoluon de dezajnteamoj kaj kapablas administri limojn (alta rapideco, signala integreco, ktp.) konservante la saman grafikan interfacon kaj dosierformaton.

Gerber dosiero

La industria norma Gerber-dosierformato estas uzata por transdoni dezajninformojn por produktado de PCB. En multaj manieroj, Gerber estas simila al PDFS en elektroniko; Ĝi estas nur malgranda dosierformato skribita en miksita maŝinkontrollingvo. Ĉi tiuj dosieroj estas generitaj de la ŝaltilo-programaro kaj senditaj al la fabrikisto de PCB al la programaro CAM.

Sekure integri elektronikajn sistemojn en veturilojn kaj aliajn kompleksajn sistemojn prezentas gravajn konsiderojn por aparataro kaj programaro. Inĝenieroj celas minimumigi la nombron da dezajnaj ripetoj kaj evolutempo, kiu havas signifajn avantaĝojn por dizajnistoj efektivigantaj laborfluojn.