Garatutako zirkuitu diagramaren arabera, simulazioa egin daiteke eta PCB diseina daiteke Gerber/drill fitxategia esportatuz. Diseinua edozein dela ere, ingeniariek zirkuituak (eta osagai elektronikoak) nola ezarri behar diren eta nola funtzionatzen duten ulertu behar dute. Elektronika ingeniarientzat, PCB diseinurako software tresna egokiak aurkitzea lan izugarria izan daiteke. PCB proiektu baterako ondo funtzionatzen duten software-tresnek baliteke besteentzat ondo ez funtzionatzea. Ingeniariek plaka diseinatzeko tresnak nahi dituzte intuitiboak, ezaugarri erabilgarriak dituztenak, arriskua mugatzeko nahiko egonkorrak eta liburutegi sendoa dutenak, hainbat proiektutarako egokiak izan daitezen.

Hardware arazoa

Iot proiektuetarako, integrazioa funtsezkoa da errendimendurako eta fidagarritasunerako, eta material eroaleak eta ez-eroaleak PCBSn integratzeak diseinuaren alderdi elektriko eta mekaniko ezberdinen arteko elkarrekintzak aztertzea eskatzen du iot diseinatzaileek. Bereziki, osagaien tamainak murrizten jarraitzen duen heinean, PCBSen berokuntza elektrikoa gero eta kritikoagoa da. Aldi berean, eskakizun funtzionalak gora egiten ari dira. Diseinuaren errendimenduan oinarritutako errendimendua lortzeko, tenperaturaren erantzuna, plakako osagai elektrikoen portaera eta kudeaketa termiko orokorra funtsezkoak dira sistemaren funtzionaltasun eta fidagarritasunerako.

PCB isolatuta egon behar da babesa bermatzeko. Zirkuitu laburrak saihesten dira plakan jarritako kobre-arrastoak babestuz sistema elektronikoa sortzeko. Kostu baxuko alternatibekin alderatuta, hala nola, erretxina sintetikoko itsasgarri-paperekin (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 egokia da substratu-material gisa, bere propietate fisiko/mekanikoengatik, batez ere datuak altuan gordetzeko gaitasunagatik. maiztasunak, beroarekiko erresistentzia handia eta beste materialek baino ur gutxiago xurgatzen duelako. FR-4 oso erabilia da goi-mailako eraikinetan, baita ekipamendu industrial eta militarretan ere. Isolamendu ultra-altukoarekin bateragarria da (ultra-goi hutsean edo UHV).

Hala ere, FR-4 PCB substratu gisa hainbat muga ditu, ekoizpenean erabilitako tratamendu kimikotik eratorritakoak. Bereziki, materialak inklusioak (burbuilak) eta marra (burbuil longitudinalak) eratzeko joera du, baita beira-zuntzaren deformazioa ere. Akats horiek indar dielektriko ez-koherentea eragin dezakete eta PCB kablearen errendimendua kaltetu dezakete. Beira epoxiko material berriak arazo hauek konpontzen ditu.

Gehien erabiltzen diren beste material batzuk honako hauek dira: poliimida/beira-zuntza (tenperatura altuagoak onartzen dituena eta gogorragoa dena) eta KAPTON (malgua, arina, pantaila eta teklatuak bezalako aplikazioetarako egokia). Material dielektrikoak (substratuak) hautatzeko kontuan hartu beharreko faktoreak hauek dira: hedapen termikoaren koefizientea (CTE), beira-trantsizio tenperatura (Tg), eroankortasun termikoa eta zurruntasun mekanikoa.

PCBS militarrak/aeroespazialak diseinu-gogoeta bereziak behar ditu diseinuaren zehaztapenetan eta %100 Design for Test (DFT) estalduran oinarrituta. MIL-STD-883 estandarrak sistema militar eta aeroespazialetarako egokiak diren gailu mikroelektronikoak probatzeko metodoak eta prozedurak ezartzen ditu, proba mekaniko eta elektrikoak, fabrikazio eta prestakuntza prozedurak eta beste kontrol batzuk barne, sistema osoan kalitate eta fidagarritasun maila koherenteak bermatzeko. Horrelako gailuen hainbat aplikazio.

Hainbat estandar betetzeaz gain, automozio-sistema elektronikoaren diseinuak hainbat arau jarraitu behar ditu, hala nola AEC-Q100 proba mekaniko eta elektronikoa zirkuitu integratuak ontziratzeko. Gurutze-efektuek ibilgailuaren segurtasuna oztopatu dezakete. Efektu horiek minimizatzeko, PCB diseinatzaileek seinale-lerroaren eta linea elektrikoaren arteko distantzia zehaztu behar dute. Diseinua eta estandarizazioa sistemaren funtzionamenduan eraginik ez izateko interferentzia-mugak eta beroa xahutzeko baldintzak betetzeko aldaketa gehiago behar dituzten diseinuaren alderdiak automatikoki nabarmentzen dituzten software-tresnek errazten dute.

Oharrak:

Zirkuituaren beraren interferentziak ez dira seinalearen kalitaterako mehatxu bat. Autoko PCB zarata bonbardatzen da, eta gorputzarekin modu konplexuetan elkarreragiten du zirkuituan nahi ez den korrontea eragiteko. Automozioen pizte-sistemek eragindako tentsio-punteek eta gorabeherek osagaiak mekanizazio-perdoietatik haratago eraman ditzakete.

Software arazoa

Gaur egungo PCB diseinu-tresnek konbinazio funtzional anitz izan behar dituzte diseinatzaileen eskakizunak betetzeko. Diseinu-tresna egokia aukeratzea PCB diseinuan lehen kontua izan behar da eta inoiz ez da ahaztu behar. Mentor Graphics, OrCAD Systems eta Altium-en produktuak gaur egungo PCB diseinu tresnen artean daude.

Altium Diseinatzailea

Altium Designer gaur egun merkatuan dauden PCB diseinu-paketeetako bat da. Kableatu automatikoko funtzioarekin, lerroaren luzera doitzeko eta 3D modelatzeko laguntza. Altium Designer-ek zirkuituen diseinu-zeregin guztietarako tresnak biltzen ditu, harrapaketa eskematikotik HDLraino, baita zirkuitu simulazioa, seinaleen analisia, PCB diseinua eta FPGA txertatutako garapena ere.

Mentor Graphics-en PCB diseinu-plataformak gaur egungo sistema-diseinatzaileek dituzten erronka nagusiei aurre egiten die: zehatza, errendimendua eta berrerabilpenera zuzendutako habiaratutako plangintza; Bideratze eraginkorra topologia trinko eta konplexuetan; Eta optimizazio elektromekanikoa. Plataformaren funtsezko ezaugarria eta industriarako funtsezko berrikuntza bat Sketch Router-a da, diseinatzaileei kontrol interaktibo osoa ematen die desbobinaketa automatiko/lagundutako prozesuaren gaineko kontrol interaktibo osoa, eskuzko desbobinaketa bezalako kalitate-emaitza berak sortuz, baina askoz denbora gutxiagoan.

OrCAD PCB editorea

OrCAD PCB Editor edozein maila teknikotan plaka diseinatzeko garatutako ingurune interaktibo bat da, sinpletik konplexura. Cadence Allegro PCB Designer-en PCB soluzioetarako duen benetako eskalagarritasuna dela eta, OrCAD PCB Editor-ek diseinu taldeen garapen teknikoa onartzen du eta mugak kudeatzeko gai da (abiadura handia, seinalearen osotasuna, etab.) interfaze grafiko eta fitxategi formatu bera mantenduz.

Gerber fitxategia

Gerber fitxategi-formatu estandarra PCB ekoizteko diseinu-informazioa transmititzeko erabiltzen da. Zentzu askotan, Gerber PDFS-en antzekoa da elektronikan; Makina kontrol hizkuntza mistoan idatzitako fitxategi formatu txiki bat besterik ez da. Fitxategi hauek etengailuaren softwareak sortzen ditu eta PCB fabrikatzaileari bidaltzen zaizkio CAM softwarera.

Sistema elektronikoak ibilgailuetan eta beste sistema konplexu batzuetan modu seguruan integratzeak gogoeta garrantzitsuak ditu hardwarerako eta softwarerako. Ingeniariek diseinu-iterazioen kopurua eta garapen-denbora gutxitzea dute helburu, eta horrek abantaila handiak ditu lan-fluxuak inplementatzen dituzten diseinatzaileentzat.