Trükkplaatidest rääkides ajavad algajad sageli segamini “PCB skeemid” ja “PCB projekteerimisfailid”, kuid tegelikult viitavad need erinevatele asjadele. Nendevaheliste erinevuste mõistmine on PCB-de eduka tootmise võti, nii et selleks, et algajad saaksid seda paremini teha, jagatakse selles artiklis peamised erinevused PCB skeemide ja PCB disaini vahel.

Mis on PCB
Enne skeemi ja disaini erinevuse uurimist tuleb mõista, mis on PCB?

Põhimõtteliselt on elektroonikaseadmete sees trükkplaadid, mida nimetatakse ka trükkplaatideks. See roheline väärismetallist trükkplaat ühendab kõik seadme elektrilised komponendid ja võimaldab sellel normaalselt töötada. Ilma PCBta elektroonikaseadmed ei tööta.

PCB skemaatiline ja PCB disain
PCB skeem on lihtne kahemõõtmeline vooluring, mis näitab erinevate komponentide funktsionaalsust ja ühenduvust. PCB disain on kolmemõõtmeline paigutus ja komponentide asukoht on märgitud pärast seda, kui vooluring on tagatud normaalselt.

Seetõttu on PCB skeem trükkplaadi projekteerimise esimene osa. See on graafiline esitus, mis kasutab vooluahela ühenduste kirjeldamiseks kokkulepitud sümboleid, olgu siis kirjalikul või andmekujul. Samuti küsib see kasutatavaid komponente ja nende ühendamist.

Nagu nimigi ütleb, on PCB skeem plaan ja plaan. See ei näita, kuhu komponendid konkreetselt paigutatakse. Pigem kirjeldatakse skeemil, kuidas PCB lõpuks ühenduvuse saavutab, ja moodustab planeerimisprotsessi olulise osa.

Pärast kavandi valmimist on järgmine samm PCB projekteerimine. Disain on PCB skeemi paigutus või füüsiline esitus, sealhulgas vase jälgede ja aukude paigutus. PCB konstruktsioon näitab eelnimetatud komponentide asukohta ja nende ühendust vasega.

PCB projekteerimine on jõudlusega seotud etapp. Insenerid ehitasid trükkplaatide disaini põhjal tõelisi komponente, et saaksid testida, kas seadmed töötavad korralikult. Nagu me varem mainisime, peaks igaüks saama aru PCB skeemist, kuid selle funktsiooni pole prototüüpi vaadates lihtne mõista.

Kui need kaks etappi on läbitud ja olete PCB jõudlusega rahul, peate selle tootja kaudu juurutama.

PCB skemaatilised elemendid
Pärast nende kahe erinevuse ligikaudset mõistmist vaatame lähemalt PCB skeemi elemente. Nagu me mainisime, on kõik ühendused nähtavad, kuid tuleb meeles pidada mõningaid hoiatusi:

Seoste selgeks nägemiseks ei ole need loodud mastaabis; PCB disainis võivad need olla üksteisele väga lähedal
Mõned ühendused võivad üksteist ristuda, mis on tegelikult võimatu
Mõned lingid võivad asuda paigutuse vastasküljel koos märgiga, mis näitab, et need on lingitud
Sellel PCB-plaanil võib kasutada ühte lehte, kahte või isegi mõnda lehekülge, et kirjeldada kogu sisu, mis tuleb kujundusse lisada

Viimane asi, mida tuleb märkida, on see, et keerukamaid skeeme saab loetavuse parandamiseks funktsioonide järgi rühmitada. Sel viisil ühenduste korraldamine ei toimu järgmises etapis ja skeemid ei ühti tavaliselt 3D-mudeli lõpliku kujundusega.

PCB disainielemendid
On aeg süveneda PCB kujundusfailide elementidesse. Selles etapis läksime kirjalikelt joonistelt üle füüsilistele esitustele, mis on valmistatud laminaadist või keraamilistest materjalidest. Kui on vaja eriti kompaktset ruumi, nõuavad mõned keerukamad rakendused paindlike PCBde kasutamist.

PCB kujundusfaili sisu järgib skemaatilise vooga loodud kavandit, kuid nagu eelnevalt mainitud, on need kaks välimuselt väga erinevad. Oleme arutanud PCB skeeme, kuid milliseid erinevusi võib projekteerimisfailides täheldada?

Kui me räägime PCB projekteerimisfailidest, siis räägime 3D mudelist, mis sisaldab trükkplaati ja disainifaile. Need võivad olla ühekihilised või mitmekihilised, kuigi kõige tavalisemad on kaks kihti. Saame jälgida mõningaid erinevusi PCB skeemide ja PCB projekteerimisfailide vahel:

Kõik komponendid on õige suurusega ja paigutatud
Kui kahte punkti ei tohiks ühendada, peavad need minema ümber või lülituma teisele PCB kihile, et vältida üksteise ristumist samal kihil.

Lisaks, nagu me lühidalt rääkisime, pöörab PCB projekteerimine rohkem tähelepanu tegelikule jõudlusele, kuna see on teatud määral lõpptoote kontrollimise etapp. Siinkohal tuleb mängu disaini praktilisus, mis peab tegelikult toimima ja tuleb arvestada trükkplaadi füüsiliste nõuetega. Mõned neist hõlmavad järgmist:

Kuidas komponentide vahekaugus võimaldab piisavat soojusjaotust
Ühendused servas
Seoses jooksvate ja soojaprobleemidega, kui paksud peavad olema erinevad jäljed

Kuna füüsilised piirangud ja nõuded tähendavad, et PCB kujundusfailid näevad tavaliselt skeemil olevast kujundusest väga erinevad, sisaldavad kujundusfailid siiditrükki. Siiditrükikiht tähistab tähti, numbreid ja sümboleid, mis aitavad inseneridel tahvlit kokku panna ja kasutada.

See peab töötama plaanipäraselt pärast seda, kui kõik komponendid on trükkplaadile kokku pandud. Kui ei, siis peate uuesti joonistama.