כאשר מדברים על לוחות מעגלים מודפסים, טירונים לעתים קרובות מבלבלים בין "סכימות PCB" ו"קבצי עיצוב PCB", אבל הם למעשה מתייחסים לדברים שונים. הבנת ההבדלים ביניהם היא המפתח לייצור מוצלח של PCBs, אז כדי למתחילים לעשות זאת טוב יותר, מאמר זה יפרט את ההבדלים העיקריים בין סכימות PCB ותכנון PCB.
מה זה PCB
לפני שנכנסים להבדל בין סכמטי לעיצוב, מה שצריך להבין הוא מהו PCB?
בעיקרון, ישנם מעגלים מודפסים בתוך מכשירים אלקטרוניים, הנקראים גם מעגלים מודפסים. לוח מעגל ירוק זה עשוי מתכת יקרה מחבר את כל הרכיבים החשמליים של המכשיר ומאפשר לו לפעול כרגיל. ללא PCB, ציוד אלקטרוני לא יעבוד.
סכימת PCB ועיצוב PCB
סכימת ה-PCB היא עיצוב מעגל דו-ממדי פשוט המציג את הפונקציונליות והקישוריות בין רכיבים שונים. עיצוב ה-PCB הוא פריסה תלת מימדית, ומיקום הרכיבים מסומן לאחר שהמעגל מובטח לעבוד כרגיל.
לכן, סכימת ה-PCB היא החלק הראשון בתכנון לוח מעגלים מודפסים. זהו ייצוג גרפי המשתמש בסמלים מוסכמים כדי לתאר חיבורי מעגל, בין אם בצורה כתובה ובין אם בצורת נתונים. זה גם מבקש להשתמש ברכיבים וכיצד הם מחוברים.
כפי שהשם מרמז, סכימת ה-PCB היא תוכנית ושרטוט. זה לא מציין היכן הרכיבים ימוקמו ספציפית. במקום זאת, הסכמטי מתאר כיצד ה-PCB ישיג בסופו של דבר קישוריות ומהווה חלק מרכזי בתהליך התכנון.
לאחר השלמת השרטוט, השלב הבא הוא עיצוב PCB. העיצוב הוא הפריסה או הייצוג הפיזי של סכימת ה-PCB, כולל הפריסה של עקבות וחורים נחושת. עיצוב ה-PCB מציג את מיקומם של הרכיבים הנ"ל והחיבור שלהם לנחושת.
עיצוב PCB הוא שלב הקשור לביצועים. מהנדסים בנו רכיבים אמיתיים על בסיס תכנון PCB כך שיוכלו לבדוק אם הציוד פועל כראוי. כפי שהזכרנו קודם לכן, כל אחד אמור להיות מסוגל להבין את סכימת ה-PCB, אך לא קל להבין את תפקידו על ידי הסתכלות על אב הטיפוס.
לאחר ששני השלבים הללו הושלמו, ואתה מרוצה מהביצועים של ה-PCB, עליך ליישם אותו דרך היצרן.
אלמנטים סכמטיים של PCB
לאחר שהבנו בערך את ההבדל בין השניים, הבה נסתכל מקרוב על האלמנטים של סכימת ה-PCB. כפי שציינו, כל הקשרים גלויים, אבל יש כמה אזהרות שכדאי לזכור:
על מנת שניתן יהיה לראות את הקשרים בבירור, הם אינם נוצרים בקנה מידה; בעיצוב PCB, הם עשויים להיות קרובים מאוד זה לזה
קשרים מסוימים עשויים לחצות זה את זה, וזה למעשה בלתי אפשרי
חלק מהקישורים עשויים להיות בצד הנגדי של הפריסה, עם סימון המציין שהם מקושרים
"שרטוט" PCB זה יכול להשתמש בעמוד אחד, שני עמודים או אפילו כמה עמודים כדי לתאר את כל התוכן שצריך להיכלל בעיצוב
הדבר האחרון שיש לציין הוא שניתן לקבץ סכמות מורכבות יותר לפי פונקציה כדי לשפר את הקריאה. סידור חיבורים בצורה זו לא יקרה בשלב הבא, והסכמות בדרך כלל אינן תואמות את התכנון הסופי של מודל התלת מימד.
רכיבי עיצוב PCB
עכשיו זה הזמן להעמיק במרכיבים של קובץ העיצוב של PCB. בשלב זה, עברנו משרטוטים כתובים לייצוגים פיזיים שנבנו באמצעות למינציה או חומרים קרמיים. כאשר נדרש שטח קומפקטי במיוחד, כמה יישומים מורכבים יותר דורשים שימוש ב-PCB גמישים.
התוכן של קובץ עיצוב ה-PCB עוקב אחר התוכנית שנקבעה על ידי הזרימה הסכמטית, אך, כאמור, השניים שונים מאוד במראה. דנו בסכימות PCB, אך אילו הבדלים ניתן לראות בקבצי התכנון?
כשמדברים על קבצי עיצוב PCB, מדברים על מודל תלת מימד, הכולל מעגל מודפס וקבצי עיצוב. הם יכולים להיות שכבה אחת או שכבות מרובות, אם כי שתי שכבות נפוצות ביותר. אנו יכולים לראות כמה הבדלים בין סכימות PCB וקבצי עיצוב PCB:
כל הרכיבים בגודל וממוקמים בצורה נכונה
אם אין לחבר שתי נקודות, עליהן להסתובב או לעבור לשכבת PCB אחרת כדי להימנע מחציית זו על אותה שכבה
בנוסף, כפי שדיברנו בקצרה, עיצוב PCB נותן יותר תשומת לב לביצועים בפועל, מכיוון שזהו במידה מסוימת שלב האימות של המוצר הסופי. בשלב זה, הפרקטיות של העיצוב חייבת לפעול בפועל, ויש לקחת בחשבון את הדרישות הפיזיות של המעגל המודפס. חלק מאלה כוללים:
כיצד מרווח הרכיבים מאפשר פיזור חום מספק
מחברים בקצה
לגבי בעיות זרם וחום, עד כמה עבות העקבות השונות חייבות להיות
מכיוון שמגבלות ודרישות פיזיות אומרות שקובצי עיצוב PCB בדרך כלל נראים שונים מאוד מהעיצוב בסכמטי, קבצי העיצוב כוללים שכבה מודפסת על המסך. שכבת מסך המשי מציינת אותיות, מספרים וסמלים כדי לעזור למהנדסים להרכיב את הלוח ולהשתמש בו.
זה נדרש לעבוד כמתוכנן לאחר הרכבת כל הרכיבים על המעגל המודפס. אם לא, עליך לצייר מחדש.
לסיכום
למרות שקובצי עיצוב PCB וקבצי עיצוב PCB מבולבלים לעתים קרובות, למעשה, הפיכת סכימות PCB ועיצוב PCB מתייחסים לשני תהליכים נפרדים בעת יצירת לוח מעגלים מודפס. יש ליצור את הדיאגרמה הסכמטית של ה-PCB שיכולה לצייר את זרימת התהליך לפני שניתן לבצע את תכנון ה-PCB, ותכנון ה-PCB הוא חלק חשוב בקביעת הביצועים והשלמות של ה-PCB.