Painetuista piirilevyistä puhuessaan aloittelijat sekoittavat usein ”piirilevykaaviot” ja ”piirilevysuunnittelutiedostot”, mutta itse asiassa ne viittaavat eri asioihin.Niiden välisten erojen ymmärtäminen on avain onnistuneeseen piirilevyjen valmistukseen, joten jotta aloittelijat voisivat tehdä tämän paremmin, tämä artikkeli hajottaa tärkeimmät erot piirilevykaavioiden ja piirilevyjen suunnittelun välillä.

Mikä on PCB
Ennen kuin pääset eroon kaavamaisen ja suunnittelun välillä, on ymmärrettävä, mikä on PCB?

Pohjimmiltaan elektronisten laitteiden sisällä on painettuja piirilevyjä, joita kutsutaan myös painetuiksi piirilevyiksi.Tämä jalometallista valmistettu vihreä piirilevy yhdistää kaikki laitteen sähkökomponentit ja mahdollistaa sen normaalin toiminnan.Ilman piirilevyä elektroniset laitteet eivät toimi.

Piirilevykaavio ja piirilevysuunnittelu
Piirilevykaavio on yksinkertainen kaksiulotteinen piirirakenne, joka näyttää toiminnallisuuden ja liitettävyyden eri komponenttien välillä.Piirilevyrakenne on kolmiulotteinen asettelu, ja komponenttien sijainti merkitään sen jälkeen, kun piirin normaali toiminta on taattu.

Siksi piirilevykaavio on ensimmäinen osa painetun piirilevyn suunnittelua.Tämä on graafinen esitys, joka käyttää sovittuja symboleja kuvaamaan piiriliitäntöjä, joko kirjallisessa tai datamuodossa.Se myös ilmoittaa käytettävät komponentit ja niiden liitännät.

Kuten nimestä voi päätellä, PCB-kaavio on suunnitelma ja suunnitelma.Se ei osoita, mihin komponentit erityisesti sijoitetaan.Pikemminkin kaavio hahmottelee, kuinka piirilevy lopulta saavuttaa liitettävyyden, ja se on tärkeä osa suunnitteluprosessia.

Kun suunnitelma on valmis, seuraava vaihe on piirilevyn suunnittelu.Suunnittelu on piirilevykaavion asettelu tai fyysinen esitys, mukaan lukien kuparijälkien ja reikien asettelu.Piirilevysuunnittelussa näkyy edellä mainittujen komponenttien sijainti ja niiden kytkentä kupariin.

Piirilevyn suunnittelu on suorituskykyyn liittyvä vaihe.Insinöörit rakensivat todellisia komponentteja piirilevysuunnittelun pohjalta, jotta he voivat testata, toimiiko laite kunnolla.Kuten aiemmin mainitsimme, kenen tahansa pitäisi pystyä ymmärtämään piirilevykaavio, mutta sen toimintaa ei ole helppo ymmärtää prototyyppiä katsomalla.

Kun nämä kaksi vaihetta on suoritettu ja olet tyytyväinen piirilevyn suorituskykyyn, sinun on otettava se käyttöön valmistajan kautta.

Piirilevyn kaavioelementit
Kun olet ymmärtänyt karkeasti eron näiden kahden välillä, katsokaamme lähemmin PCB-kaavion elementtejä.Kuten mainitsimme, kaikki yhteydet ovat näkyvissä, mutta joitain varoituksia on pidettävä mielessä:

Jotta yhteydet voitaisiin nähdä selkeästi, niitä ei ole luotu mittakaavassa;PCB-suunnittelussa ne voivat olla hyvin lähellä toisiaan
Jotkut yhteydet voivat risteyttää toisensa, mikä on itse asiassa mahdotonta
Jotkin linkit voivat olla asettelun vastakkaisella puolella, ja merkki osoittaa, että ne on linkitetty
Tämä PCB "suunnitelma" voi käyttää yhtä sivua, kahta sivua tai jopa muutaman sivun kuvaamaan kaikkea sisältöä, joka on sisällytettävä suunnitteluun

Viimeinen huomioitava asia on, että monimutkaisempia kaavioita voidaan ryhmitellä funktioiden mukaan luettavuuden parantamiseksi.Liitäntöjen järjestäminen tällä tavalla ei tapahdu seuraavassa vaiheessa, eivätkä kaaviot yleensä vastaa 3D-mallin lopullista suunnittelua.

PCB-suunnitteluelementit
On aika syventyä piirilevyjen suunnittelutiedostojen elementteihin.Tässä vaiheessa siirryimme kirjoitetuista piirustuksista fyysisiin esityksiin, jotka on rakennettu laminaatista tai keraamisista materiaaleista.Kun tarvitaan erityisen kompaktia tilaa, jotkin monimutkaisemmat sovellukset vaativat joustavien piirilevyjen käyttöä.

Piirilevyn suunnittelutiedoston sisältö noudattaa kaavamaisen vuon muodostamaa suunnitelmaa, mutta kuten edellä mainittiin, nämä kaksi ovat ulkonäöltään hyvin erilaisia.Olemme keskustelleet piirilevykaavioista, mutta mitä eroja voidaan havaita suunnittelutiedostoissa?

Kun puhumme piirilevyjen suunnittelutiedostoista, puhumme 3D-mallista, joka sisältää piirilevyn ja suunnittelutiedostot.Ne voivat olla yksikerroksisia tai useita kerroksia, vaikka kaksi kerrosta ovat yleisimpiä.Voimme havaita joitain eroja PCB-kaavioiden ja PCB-suunnittelutiedostojen välillä:

Kaikki komponentit on mitoitettu ja sijoitettu oikein
Jos kahta pistettä ei pitäisi yhdistää, niiden on kierrettävä tai vaihdettava toiseen piirilevykerrokseen, jotta ne eivät risteä toistensa kanssa samalla tasolla

Lisäksi, kuten lyhyesti puhuimme, piirilevyjen suunnittelussa kiinnitetään enemmän huomiota todelliseen suorituskykyyn, koska tämä on jossain määrin lopputuotteen verifiointivaihe.Tässä vaiheessa suunnittelun käytännöllisyys tulee todellakin toimimaan ja painetun piirilevyn fyysiset vaatimukset on otettava huomioon.Jotkut niistä sisältävät:

Miten komponenttien etäisyys mahdollistaa riittävän lämmön jakautumisen?
Liittimet reunassa
Mitä tulee virta- ja lämpöongelmiin, kuinka paksuja eri jälkien tulee olla

Koska fyysiset rajoitukset ja vaatimukset tarkoittavat, että PCB-suunnittelutiedostot näyttävät yleensä hyvin erilaisilta kuin kaaviossa, suunnittelutiedostot sisältävät silkkipainokerroksen.Silkkipainokerros osoittaa kirjaimia, numeroita ja symboleja, jotka auttavat insinöörejä kokoamaan ja käyttämään taulua.

Sen on toimittava suunnitellusti, kun kaikki komponentit on koottu piirilevylle.Jos ei, sinun on piirrettävä uudelleen.