Samkvæmt þróuðu hringrásarmyndinni er hægt að framkvæma uppgerðina og hægt er að hanna PCB með því að flytja út Gerber/borskrána. Hver sem hönnunin er, þá þurfa verkfræðingar að skilja nákvæmlega hvernig rafrásirnar (og rafeindaíhlutirnir) ættu að vera settir upp og hvernig þeir virka. Fyrir rafeindatæknifræðinga getur verið erfitt verkefni að finna réttu hugbúnaðarverkfærin fyrir PCB hönnun. Hugbúnaðarverkfæri sem virka vel fyrir eitt PCB verkefni virka kannski ekki vel fyrir önnur. Verkfræðingar vilja brettahönnunartæki sem eru leiðandi, innihalda gagnlega eiginleika, eru nógu stöðug til að takmarka áhættu og hafa öflugt bókasafn sem gerir þau hentug fyrir mörg verkefni.

Vélbúnaðarvandamál

Fyrir iot verkefni er samþætting mikilvægt fyrir frammistöðu og áreiðanleika og samþætting leiðandi og óleiðandi efna í PCBS krefst þess að iot hönnuðir rannsaka samspil hinna ýmsu rafmagns- og vélrænna þátta hönnunarinnar. Sérstaklega, þar sem íhlutastærðir halda áfram að minnka, er rafhitun á PCBS að verða sífellt mikilvægari. Á sama tíma hækka kröfur um virkni. Til að ná frammistöðutengdri frammistöðu hönnunarinnar eru hitasvörun, hegðun rafmagnsíhlutanna á borðinu og heildar hitastjórnun mikilvæg fyrir virkni og áreiðanleika kerfisins.

PCB verður að vera einangrað til að tryggja vernd. Komið er í veg fyrir skammhlaup með því að verja koparsporin sem sett eru á borðið til að búa til rafeindakerfið. Í samanburði við ódýra valkosti eins og tilbúið plastefni límpappír (SRBP, FR-1, FR-2), hentar FR-4 betur sem undirlagsefni vegna eðlisfræðilegra/vélrænna eiginleika þess, sérstaklega hæfni til að varðveita gögn í háum hita. tíðni, hár hitaþol og sú staðreynd að það gleypir minna vatn en önnur efni. FR-4 er mikið notaður í hágæða byggingum sem og iðnaðar- og herbúnaði. Það er samhæft við ofurháa einangrun (ofur hátt lofttæmi eða UHV).

Hins vegar, FR-4 sem PCB hvarfefni stendur frammi fyrir ýmsum takmörkunum, sem stafa af efnafræðilegri meðferð sem notuð er við framleiðslu. Sérstaklega er efnið viðkvæmt fyrir myndun innifalinna (loftbóla) og ráka (lengdar loftbólur), auk aflögunar glertrefjanna. Þessir gallar geta valdið ósamræmi rafstyrkleika og skert frammistöðu PCB raflagna. Nýja epoxýglerefnið leysir þessi vandamál.

Önnur algeng efni eru pólýímíð/glertrefjar (sem styður hærra hitastig og er harðara) og KAPTON (sveigjanlegt, létt, hentugur fyrir forrit eins og skjái og lyklaborð). Þættir sem þarf að hafa í huga við val á rafrænum efnum (hvarfefni) eru meðal annars varmaþenslustuðull (CTE), hitastig glerbreytingar (Tg), hitaleiðni og vélrænni stífni.

Hernaðar-/geimferða-PCBS krefjast sérstakra hönnunarsjónarmiða sem byggjast á útlitslýsingum og 100% hönnun fyrir próf (DFT) umfang. MIL-STD-883 staðallinn setur aðferðir og verklagsreglur til að prófa örrafræn tæki sem henta fyrir hernaðar- og geimferðakerfi, þar með talið vélrænar og rafmagnsprófanir, framleiðslu- og þjálfunaraðferðir og annað eftirlit til að tryggja stöðug gæði og áreiðanleika í öllu kerfinu. Ýmis notkun slíkra tækja.

Auk þess að uppfylla ýmsa staðla verður hönnun rafeindabúnaðar bílakerfa að fylgja röð reglna, svo sem AEC-Q100 vélrænni og rafeindaprófun fyrir umbúðir samþættra hringrása. Crosstalk áhrif geta truflað öryggi ökutækja. Til að lágmarka þessi áhrif verða PCB hönnuðir að tilgreina fjarlægð milli merkislínunnar og raflínunnar. Hönnun og stöðlun er auðveld með hugbúnaðarverkfærum sem sjálfkrafa varpa ljósi á þætti hönnunarinnar sem þarfnast frekari breytinga til að mæta truflunartakmörkunum og hitaleiðni til að forðast að hafa áhrif á kerfisrekstur.

Athugasemdir:

Truflun frá rafrásinni sjálfri er ekki ógn við merkjagæði. PCB í bílnum er sprengd með hávaða, sem hefur samskipti við líkamann á flókna hátt til að framkalla óæskilegan straum í hringrásinni. Spennustuðlar og sveiflur af völdum kveikjukerfa bifreiða geta þrýst íhlutum langt út fyrir vinnsluþol þeirra.

Hugbúnaðarvandamál

PCB skipulagsverkfæri í dag verða að hafa margar hagnýtar samsetningar til að uppfylla kröfur hönnuða. Að velja rétta útlitsverkfæri ætti að vera fyrsta atriðið í PCB hönnun og ætti aldrei að gleymast. Vörur frá Mentor Graphics, OrCAD Systems og Altium eru meðal PCB skipulagsverkfæra í dag.

Altium hönnuður

Altium Designer er einn af hágæða PCB hönnunarpakkunum á markaðnum í dag. Með sjálfvirkri raflögn, stuðning við aðlögun línulengdar og þrívíddarlíkön. Altium Designer inniheldur verkfæri fyrir öll hringrásarhönnunarverkefni, frá skýringarmyndatöku til HDL sem og hringrásarhermingu, merkjagreiningu, PCB hönnun og FPGA innbyggða þróun

PCB útlitsvettvangur Mentor Graphics tekur á helstu áskorunum sem kerfishönnuðir standa frammi fyrir í dag: nákvæm, frammistöðu – og endurnýtingarmiðuð hreiður áætlanagerð; Skilvirk leið í þéttum og flóknum staðfræði; Og rafvélafræðileg hagræðing. Lykilatriði vettvangsins og lykilnýjung fyrir iðnaðinn er Sketch Router, sem veitir hönnuðum fulla gagnvirka stjórn á sjálfvirku/aðstoðuðu afspólunarferlinu, sem skilar sömu gæðum og handvirkri afspólun, en á mun styttri tíma.

OrCAD PCB ritstjóri

OrCAD PCB Editor er gagnvirkt umhverfi þróað fyrir borðhönnun á hvaða tæknistigi sem er, frá einföldu til flóknu. Vegna raunverulegrar sveigjanleika fyrir PCB-lausnir Cadence Allegro PCB Designer, styður OrCAD PCB Editor tækniþróun hönnunarteyma og er fær um að stjórna takmörkunum (háhraða, merkiheilleika osfrv.) á sama tíma og sama grafíska viðmóti og skráarsniði.

Gerber skrá

Staðlað Gerber skráarsnið er notað til að miðla hönnunarupplýsingum fyrir PCB framleiðslu. Gerber er að mörgu leyti svipað og PDFS í rafeindatækni; Þetta er bara lítið skráarsnið skrifað á blönduðu vélstýringartungumáli. Þessar skrár eru búnar til af aflrofahugbúnaðinum og sendar til PCB framleiðanda í CAM hugbúnaðinn.

Að samþætta rafeindakerfi á öruggan hátt í farartæki og önnur flókin kerfi er mikilvægt fyrir bæði vélbúnað og hugbúnað. Verkfræðingar stefna að því að lágmarka fjölda endurtekningar á hönnun og þróunartíma, sem hefur verulega kosti fyrir hönnuði sem innleiða verkflæði.