Laut dem entwéckelte Circuitdiagramm kann d'Simulatioun duerchgefouert ginn an de PCB kann entworf ginn andeems d'Gerber / Drill Datei exportéiert. Egal wéi den Design, d'Ingenieure musse genee verstoen wéi d'Cirreeën (an elektronesch Komponenten) solle geluecht ginn a wéi se funktionnéieren. Fir Elektronikingenieuren, déi richteg Software Tools fir PCB Design ze fannen kann eng beängschtegend Aufgab sinn. Software Tools déi gutt fir ee PCB Projet funktionnéieren, kënnen net gutt fir anerer funktionnéieren. Ingenieuren wëllen Board Design Tools déi intuitiv sinn, nëtzlech Funktiounen enthalen, stabil genuch sinn fir Risiko ze limitéieren an eng robust Bibliothéik hunn déi se fir verschidde Projeten gëeegent mécht.

Hardware Problem

Fir iot Projeten ass d'Integratioun kritesch fir d'Performance an d'Zouverlässegkeet, an d'Integratioun vu konduktiven an net-leitende Materialien an PCBS erfuerdert iot Designer fir d'Interaktiounen tëscht de verschiddenen elektreschen a mechanesche Aspekter vum Design ze studéieren. Besonnesch, wéi d'Komponentgréissten weider schrumpfen, gëtt elektresch Heizung op PCBS ëmmer méi kritesch. Zur selwechter Zäit ginn d'funktionell Ufuerderunge erop. Fir d'Performance-baséiert Leeschtung vum Design z'erreechen, Temperaturreaktioun, d'Behuele vun den elektresche Komponenten um Bord, an d'allgemeng thermesch Gestioun si kritesch fir d'Funktionalitéit an Zouverlässegkeet vum System.

PCB muss isoléiert ginn fir Schutz ze garantéieren. Kuerzschluss ginn verhënnert andeems d'Kupferspuren op de Bord geschützt ginn fir den elektronesche System ze kreéieren. Am Verglach mat bëllegen Alternativen wéi synthetescht Harz-Klebpabeier (SRBP, FR-1, FR-2), ass FR-4 méi gëeegent als Substratmaterial wéinst senge physikaleschen / mechanesche Properties, besonnesch d'Fäegkeet fir Daten op héich ze halen. Frequenzen, seng héich Hëtztbeständegkeet, an d'Tatsaach datt et manner Waasser absorbéiert wéi aner Materialien. De FR-4 gëtt wäit an High-End Gebaier benotzt, souwéi industriell a militäresch Ausrüstung. Et ass kompatibel mat ultra-héich Isolatioun (ultra-héich Vakuum oder UHV).

Wéi och ëmmer, FR-4 als PCB-Substrat stellt eng Rei vu Beschränkungen, déi aus der chemescher Behandlung an der Produktioun stamen. Besonnesch d'Material ass ufälleg fir d'Bildung vun Inklusiounen (Bubbles) a Sträifen (Längsblasen), wéi och d'Verformung vun der Glasfaser. Dës Mängel kënnen onkonsequent dielektresch Kraaft verursaachen an d'PCB-Verdrahtungsleistung beeinträchtigen. Dat neit Epoxyglasmaterial léist dës Problemer.

Aner allgemeng benotzt Materialien enthalen Polyimid / Glasfaser (wat méi héich Temperaturen ënnerstëtzt a méi haart ass) a KAPTON (flexibel, liicht, gëeegent fir Uwendungen wéi Displays a Keyboards). Faktore fir ze berücksichtegen wann Dir dielektresch Materialien (Substrater) auswielen, enthalen Koeffizient vun der thermescher Expansioun (CTE), Glasiwwergangstemperatur (Tg), thermesch Konduktivitéit a mechanesch Steifheet.

Militär / Raumfaart PCBS erfuerdert speziell Design Iwwerleeungen baséiert op Layout Spezifikatioune an 100% Design fir Test (DFT) Ofdeckung. De MIL-STD-883 Standard etabléiert Methoden a Prozedure fir Mikroelektronesch Geräter ze testen gëeegent fir Militär- a Raumfaartsystemer, inklusiv mechanesch an elektresch Testen, Fabrikatioun an Trainingsprozeduren, an aner Kontrollen fir konsequent Niveaue vu Qualitéit an Zouverlässegkeet am ganze System ze garantéieren. Verschidden Uwendungen vun esou Apparater.

Zousätzlech fir verschidde Standarden ze treffen, muss den Design vun der Automobilsystemelektronik eng Rei vu Reegele verfollegen, sou wéi den AEC-Q100 mechaneschen an elektroneschen Test fir integréiert Kreesleef ze packen. Crosstalk Effekter kënnen d'Gefiersécherheet stéieren. Fir dës Effekter ze minimiséieren, mussen PCB Designer eng Distanz tëscht der Signallinn an der Stroumleitung spezifizéieren. Design a Standardiséierung gi vu Software-Tools erliichtert, déi automatesch Aspekter vum Design ervirhiewen, déi weider Ännerunge brauchen fir Interferenzbeschränkungen an Wärmevergëftungsbedéngungen z'erhalen fir d'Systemoperatioun ze vermeiden.

Notizen:

Interferenz vum Circuit selwer ass keng Gefor fir d'Signalqualitéit. De PCB am Auto gëtt mat Kaméidi bombardéiert, wat mam Kierper op komplexe Weeër interagéiert fir ongewollte Stroum am Circuit ze induzéieren. Spannungsspikes a Schwankungen, déi duerch Autoszündungssystemer verursaacht ginn, kënnen Komponenten wäit iwwer hir Veraarbechtungstoleranzen drécken.

Software Problem

Hautdesdaags PCB Layout Tools musse verschidde funktionell Kombinatioune hunn fir d'Ufuerderunge vun den Designer ze treffen. D'Wiel vum richtege Layout-Tool sollt déi éischt Iwwerleeung am PCB-Design sinn a sollt ni iwwersinn. Produkter vu Mentor Graphics, OrCAD Systems, an Altium gehéieren zu den haitegen PCB Layout Tools.

Altium Designer

Altium Designer ass ee vun den High-End PCB Design Packagen um Maart haut. Mat automatesch wiring Funktioun, Ënnerstëtzung fir Linn Längt Upassung an 3D Modeller. Altium Designer enthält Tools fir all Circuit Design Aufgaben, vu schematesch Capture bis HDL souwéi Circuit Simulatioun, Signal Analyse, PCB Design, a FPGA embedded Entwécklung

Mentor Graphics 'PCB Layout Plattform adresséiert d'Haapterausfuerderunge mat de Systemdesigner vun haut: präzis, Leeschtung - a weiderbenotzen-orientéiert nestéiert Planung; Effizient Routing an dichten a komplexen Topologien; An elektromechanesch Optimisatioun. Eng Schlëssel Feature vun der Plattform an eng Schlësselinnovatioun fir d'Industrie ass de Sketch Router, deen Designer eng voll interaktiv Kontroll iwwer den automateschen / assistéierten Ausrollprozess gëtt, déi déiselwecht Qualitéitsresultater produzéieren wéi manuell Ausrollen, awer a vill manner Zäit.

OrCAD PCB Editor

OrCAD PCB Editor ass en interaktivt Ëmfeld entwéckelt fir Board Design op all techneschen Niveau, vun einfach bis komplex. Wéinst senger richteger Skalierbarkeet op d'PCB-Léisungen vum Cadence Allegro PCB Designer, ënnerstëtzt den OrCAD PCB Editor d'technesch Entwécklung vun Designteams an ass fäeg Contrainten ze managen (Héichgeschwindegkeet, Signalintegritéit, etc.) wärend déiselwecht graphesch Interface an Dateiformat behalen

Gerber Datei

Den Industriestandard Gerber Dateiformat gëtt benotzt fir Designinformatioun fir PCB Produktioun ze vermëttelen. A ville Weeër ass Gerber ähnlech wéi PDFS an der Elektronik; Et ass just e klengt Dateiformat geschriwwen an enger gemëschter Maschinnkontrollsprooch. Dës Dateie ginn vun der Circuit Breaker Software generéiert an un de PCB Hiersteller an d'CAM Software geschéckt.

Sécher Integratioun vun elektronesche Systemer an Gefierer an aner komplex Systemer stellt wichteg Considératiounen souwuel fir Hardware a Software. D'Ingenieuren zielen d'Zuel vun den Design-Iteratiounen an d'Entwécklungszäit ze minimiséieren, wat bedeitend Virdeeler huet fir Designer déi Workflows implementéieren.