Ըստ զարգացած միացման դիագրամի, սիմուլյացիան կարող է իրականացվել, եւ PCB- ն կարող է նախագծվել `արտահանելով Gerber / Drill ֆայլը: Ինչ էլ որ դիզայնը դիզայնի կարիք ունեն, ճիշտ է հասկանում, թե ինչպես պետք է սահմանվեն սխեմաները (եւ էլեկտրոնային բաղադրիչները) եւ ինչպես են նրանք աշխատում: Էլեկտրոնիկայի ինժեներների համար PCB դիզայնի համար ճիշտ ծրագրային գործիքներ գտնելը կարող է սարսափելի առաջադրանք լինել: Ծրագրային գործիքներ, որոնք լավ են աշխատում մեկ PCB նախագծի համար, կարող են լավ չաշխատել ուրիշների համար: Ինժեներները ցանկանում են, որ տախտակի դիզայնի գործիքները, որոնք ինտուիտիվ են, պարունակում են օգտակար հատկություններ, բավականաչափ կայուն են ռիսկը սահմանափակելու համար, եւ ունենան ուժեղ գրադարան:
Ապարատային խնդիր
Iot նախագծերի համար ինտեգրումը շատ կարեւոր է կատարման եւ հուսալիության համար, եւ PCBS- ում հաղորդիչ եւ ոչ հաղորդիչ նյութերի ինտեգրումը պահանջում է ուսումնասիրել դիզայնի տարբեր էլեկտրական եւ մեխանիկական կողմերի միջեւ փոխազդեցությունները: Մասնավորապես, քանի որ բաղադրիչի չափերը շարունակում են նեղանալ, PCB- ներում էլեկտրական ջեռուցումը գնալով դառնում է ավելի կարեւոր: Միեւնույն ժամանակ, ֆունկցիոնալ պահանջները բարձրանում են: Դիզայնի կատարման վրա հիմնված կատարողականի հասնելու համար, տախտակի վրա ջերմաստիճանի պատասխանը, տախտակի վրա էլեկտրական բաղադրիչների պահվածքը եւ ջերմային ընդհանուր կառավարումը շատ կարեւոր են համակարգի գործունակության եւ հուսալիության համար:
Պաշտպանությունն ապահովելու համար PCB- ն պետք է մեկուսացված լինի: Կարճ սխեմաները կանխվում են `պաշտպանելով տախտակի վրա տեղադրված պղնձի հետքերը` էլեկտրոնային համակարգը ստեղծելու համար: Համեմատած ցածր գնային այլընտրանքների համեմատ, ինչպիսիք են սինթետիկ խեժի սոսինձը (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4- ը ավելի հարմար է որպես ենթաշերտ նյութ `իր ֆիզիկական / մեխանիկական հատկությունների, հատկապես բարձր հաճախականություններում տվյալների պահպանման, նրա բարձր ջերմաստիճանում: FR-4- ը լայնորեն օգտագործվում է բարձրորակ շենքերում, ինչպես նաեւ արդյունաբերական եւ ռազմական տեխնիկա: Այն համատեղելի է ծայրահեղ բարձրորակ մեկուսացման հետ (ուլտրա-բարձր վակուում կամ UHV):
Այնուամենայնիվ, FR-4- ը, որպես PCB ենթաշերտ, բախվում է մի շարք սահմանափակումների, որոնք բխում են արտադրության մեջ օգտագործված քիմիական բուժումից: Մասնավորապես, նյութը հակված է ներառման ձեւավորմանը (փուչիկները) եւ շերտերի (երկայնական փուչիկների), ինչպես նաեւ ապակե մանրաթելերի դեֆորմացիան: Այս թերությունները կարող են առաջացնել անհամապատասխան դիէլեկտրական ուժ եւ խանգարել PCB էլեկտրալարերի կատարողական: Նոր էպոքսիպի ապակե նյութը լուծում է այս խնդիրները:
Այլ հաճախ օգտագործվող նյութերը ներառում են պոլիիմիդային / ապակե մանրաթել (որոնք աջակցում են ավելի բարձր ջերմաստիճաններին եւ ավելի բարդ են) եւ Կապթոն (ճկուն, թեթեւ, հարմար են ցուցադրում եւ ստեղնաշարեր): Դիէլեկտրիկ նյութերը (ենթաշերտեր) ընտրելու գործոնները ներառում են ջերմային ընդլայնման (CTE), ապակե անցումային ջերմաստիճանի (TG), ջերմային հաղորդունակության եւ մեխանիկական կոշտության գործակից:
Զինվորական / օդատիեզերական PCB- ները պահանջում են հատուկ ձեւավորման նկատառումներ `հիմնվելով դասավորության բնութագրերի եւ 100% դիզայնի փորձարկման (DFT) ծածկույթի համար: MIL-STD-883 ստանդարտը սահմանում է ռազմական եւ օդատիեզերական համակարգերի համար հարմար միկրոէլեկտրոնային սարքերի փորձարկման մեթոդներ եւ ընթացակարգեր, ներառյալ մեխանիկական եւ էլեկտրական փորձարկման, արտադրության եւ վերապատրաստման ընթացակարգեր եւ այլ հսկողություն `ապահովելու համար որակի եւ հուսալիության ապահովում: Նման սարքերի տարբեր ծրագրեր:
Բացի տարբեր չափանիշների, ավտոմոբիլային համակարգի էլեկտրոնիկայի ձեւավորումը պետք է հետեւի մի շարք կանոնների, ինչպիսիք են AEC-Q100 մեխանիկական եւ էլեկտրոնային փորձությունը `ինտեգրված սխեմաների փաթեթավորման համար: CrosStalk- ի էֆեկտները կարող են խանգարել տրանսպորտային միջոցների անվտանգությանը: Այս էֆեկտները նվազագույնի հասցնելու համար PCB դիզայներները պետք է նշեն ազդանշանային գծի եւ էլեկտրահաղորդման միջեւ հեռավորությունը: Դիզայնը եւ ստանդարտացումը հեշտացնում են ծրագրային գործիքները, որոնք ինքնաբերաբար կարեւորում են դիզայնի ասպեկտները, որոնք անհրաժեշտ են հետագա փոփոխության `միջամտության սահմանափակումների եւ ջերմության տարածման պայմանների պահպանման համար:
Նշումներ.
Շրջանակից միջամտելը ինքնին վտանգ չի ներկայացնում: Մեքենայում PCB- ն ռմբակոծվում է աղմուկի հետ, որը մարմնի հետ շփվում է շրջանային անցանկալի հոսանք առաջադրելու բարդ եղանակներով: Ավտոմոբիլային բոցավառման համակարգերի հետեւանքով լարման բծերը եւ տատանումները կարող են բաղադրիչներին մղել իրենց մեքենայացման հանդուրժողականությունից:
Ծրագրային ապահովման խնդիր
PCB դասավորության այսօրվա գործիքները պետք է ունենան բազմաթիվ ֆունկցիոնալ համադրություններ `դիզայներների պահանջները բավարարելու համար: Fair իշտ դասավորության գործիքի ընտրությունը պետք է լինի PCB դիզայնի առաջին դիտարկումը եւ երբեք չպետք է անտեսվի: Mentor Montor Graphics- ի, Orcad համակարգերի եւ Altium- ի արտադրանքները PCB դասավորության գործիքների շարքում են:
Altium դիզայներ
Altium Designer- ը այսօր շուկայում PCB դիզայնի բարձրակարգ փաթեթներից մեկն է: Ավտոմատ էլեկտրալարերի գործառույթով, Line երկարության ճշգրտման եւ 3D մոդելավորման աջակցություն: Altium Designer- ը ներառում է գործիքներ բոլոր միացման նախագծման առաջադրանքների համար, սխեմատիկ գրավումից մինչեւ HDL, ինչպես նաեւ միացման մոդելավորում, ազդանշանի վերլուծություն, PCB դիզայն եւ FPGA ներկառուցված մշակում
Mentor Graphics 'PCB դասավորության պլատֆորմն անդրադառնում է այսօրվա համակարգի դիզայներների առջեւ ծառացած հիմնական մարտահրավերներին. Acc շգրիտ, կատարողական եւ վերաօգտագործվող բույնի պլանավորում. Արդյունավետ երթուղղում խիտ եւ բարդ տեղաբանություններում. Եւ էլեկտրամեխանիկական օպտիմիզացում: Պլատֆորմի առանցքային առանձնահատկությունն ու արդյունաբերության համար հիմնական նորամուծությունը էսքիզային երթուղիչը, որը դիզայներներին տալիս է ամբողջական ինտերակտիվ վերահսկողություն ավտոմատ / օժանդակ անթափանց գործընթացների վրա, որը արտադրում է նույն որակի արդյունքները, ինչպես ձեռքով, բայց շատ ավելի քիչ ժամանակ:
Orcad pcb խմբագիր
Orcad PCB խմբագրիչը ինտերակտիվ միջավայր է, որը մշակվել է տախտակի համար `ցանկացած տեխնիկական մակարդակում, պարզից մինչեւ բարդ: ALEGRO PCB Designer- ի PCB լուծույթների կատարման իրական մասշտաբի պատճառով Orcad PCB խմբագրիչը աջակցում է դիզայներական թիմերի տեխնիկական զարգացմանը եւ նույն գրաֆիկական ինտերֆեյսը եւ ֆայլի ձեւաչափը պահպանելիս կարողանում է կառավարել սահմանափակումները (բարձր արագություն, ազդանշանային ամբողջականությունը եւ այլն)
Gerber ֆայլ
Արդյունաբերության ստանդարտ Gerber ֆայլի ձեւաչափը օգտագործվում է PCB արտադրության նախագծման մասին տեղեկատվություն փոխանցելու համար: Շատ առումներով, Գերբերը նման է էլեկտրոնիկայի PDF- ներին. Դա պարզապես փոքր ֆայլի ձեւաչափ է, որը գրված է խառը մեքենայի վերահսկման լեզվով: Այս ֆայլերը ստեղծվում են Circuit Breaker ծրագրակազմով եւ ուղարկվում PCB արտադրողին CAM ծրագրակազմ:
Անվտանգորեն ինտեգրվելով էլեկտրոնային համակարգերը տրանսպորտային միջոցների եւ այլ բարդ համակարգերի մեջ, կարեւոր նկատառումներ են ներկայացնում ինչպես ապարատային, այնպես էլ ծրագրաշարի համար: Ինժեներները նպատակ ունեն նվազագույնի հասցնել դիզայնի կրկնությունների եւ զարգացման ժամանակի քանակը, որն ունի նշանակալի առավելություններ `աշխատատեղեր իրականացնող դիզայներների համար: