Pagal sukurtą grandinės diagramą modeliavimą galima atlikti, o PCB galima sukurti eksportuojant Gerber/Drill failą. Nepriklausomai nuo dizaino, inžinieriai turi tiksliai suprasti, kaip reikia išdėstyti grandines (ir elektroninius komponentus) ir kaip jos veikia. Elektronikos inžinieriams rasti tinkamų PCB projektavimo programinės įrangos įrankių gali būti bauginanti užduotis. Programinės įrangos įrankiai, kurie gerai tinka vienam PCB projektui, gali netiria ne tik kitiems. Inžinieriai nori, kad intuityvūs, turi naudingų funkcijų lentos projektavimo įrankiai yra pakankamai stabilūs, kad apribotų riziką, ir turi tvirtą biblioteką, kuri daro juos tinkamomis keliems projektams.

Aparatūros problema

IoT projektams integracija yra labai svarbi našumui ir patikimumui, o laidžios ir nelaidžios medžiagos integracijai PCB reikalauja, kad IoT dizaineriai ištirtų įvairių dizaino elektrinių ir mechaninių aspektų sąveiką. Visų pirma, kadangi komponentų dydžiai ir toliau mažėja, PCB elektrinis šildymas tampa vis kritiškesnis. Tuo pat metu kyla funkciniai reikalavimai. Norint pasiekti našumą pagrįstą projekto, temperatūros atsako, elektros komponentų elgseną ir bendras šiluminis valdymas yra labai svarbūs sistemos funkcionalumui ir patikimumui.

PCB turi būti išskirtas, kad būtų užtikrinta apsauga. Trumpų jungčių apsauga apsaugant vario pėdsakus, esančius ant lentos, kad būtų sukurta elektroninė sistema. Palyginti su pigių alternatyvomis, tokiomis kaip sintetinis dervos klijų popierius (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 yra labiau tinkama kaip substrato medžiaga dėl jos fizinių/mechaninių savybių, ypač gebėjimas išlaikyti duomenis aukštu dažniu, dideliu atsparumu šilumai ir tai, kad jis sugeria mažiau vandens nei kitos medžiagos. FR-4 yra plačiai naudojamas aukščiausios klasės pastatuose, taip pat pramoninėje ir karinėje įrangoje. Tai suderinama su ypač aukšta izoliacija (ypač aukšta vakuumu arba UHV).

Tačiau FR-4, kaip PCB substratas, susiduria su daugybe apribojimų, kurie kyla dėl gamybos naudojamo cheminio apdorojimo. Visų pirma, medžiaga yra linkusi į intarpų (burbuliukų) ir dryželių (išilginių burbuliukų) susidarymą, taip pat stiklo pluošto deformaciją. Šie defektai gali sukelti nenuoseklų dielektrinį stiprumą ir pabloginti PCB laidų našumą. Naujoji epoksidinio stiklo medžiaga išsprendžia šias problemas.

Kitos dažniausiai naudojamos medžiagos yra poliimido/stiklo pluoštas (kuris palaiko aukštesnę temperatūrą ir yra sunkesnė) ir „Kapton“ (lankstus, lengvas, tinkamas tokioms reikmėms kaip ekranai ir klaviatūros). Veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis dielektrines medžiagas (substratus), yra šiluminio išsiplėtimo koeficientas (CTE), stiklo perėjimo temperatūra (TG), šiluminis laidumas ir mechaninis tvirtumas.

Kariniams/aviacijos ir kosmoso PCB reikalauja specialių projektavimo aspektų, pagrįstų išdėstymo specifikacijomis ir 100% bandymo (DFT) aprėpties projektavimu. MIL-STD-883 standartas nustato mikroelektroninių prietaisų, tinkančių karinėms ir aviacijos ir kosmoso sistemoms, išbandymo metodus ir procedūras, įskaitant mechaninius ir elektrinius bandymus, gamybos ir mokymo procedūras bei kitus valdiklius, kad būtų užtikrintas nuoseklus kokybės ir patikimumo lygis visoje sistemoje. Įvairios tokių prietaisų taikymo būdai.

Automobilių sistemos elektronikos dizainas ne tik atitinka įvairius standartus, bet ir laikytis taisyklių, tokių kaip AEC-Q100 mechaninis ir elektroninis integruotų grandinių pakuočių bandymas. „Crosstalk“ efektai gali trukdyti transporto priemonių saugai. Norėdami sumažinti šiuos efektus, PCB dizaineriai turi nurodyti atstumą tarp signalo linijos ir elektros linijos. Projektavimą ir standartizaciją palengvina programinės įrangos įrankiai, kurie automatiškai pabrėžia dizaino aspektus, kuriuos reikia toliau modifikuoti, kad būtų patenkinti trukdžių apribojimai ir šilumos išsklaidymo sąlygos, kad būtų išvengta įtakos sistemos veikimui.

Pastabos:

Pačios grandinės trukdžiai nekelia grėsmės signalo kokybei. PCB automobilyje bombarduojamas triukšmas, kuris sudėtingais būdais sąveikauja su kūnu, kad sukeltų nepageidaujamą srovę grandinėje. Įtampos smaigaliai ir svyravimai, kuriuos sukelia automobilių uždegimo sistemos, komponentai gali peržengti jų apdirbimo nuokrypius.

Programinės įrangos problema

Šiandienos PCB išdėstymo įrankiai turi turėti kelis funkcinius derinius, kad atitiktų dizainerių reikalavimus. Pirmasis PCB dizaino aspektas turėtų būti tinkamo išdėstymo įrankio pasirinkimas ir niekada jo nepastebėti. „Mentor Graphics“, „Orcad Systems“ ir „Altium“ produktai yra tarp šių dienų PCB išdėstymo įrankių.

„Altium“ dizaineris

„Altium Designer“ yra vienas iš aukščiausios klasės PCB dizaino paketų rinkoje šiandien. Naudojant automatinę laidų funkciją, palaikant linijos ilgio reguliavimą ir 3D modeliavimą. „Altium Designer“ apima visas grandinės projektavimo užduotis, pradedant nuo scheminio fiksavimo iki DTL

„Mentor Graphics“ PCB išdėstymo platforma nagrinėja pagrindinius iššūkius, su kuriais susiduria šiandienos sistemos dizaineriai: tikslus, našumas ir pakartotinis naudojimas orientuotas įterptą planavimą; Efektyvus maršrutas tankiose ir sudėtingose ​​topologijose; Ir elektromechaninis optimizavimas. Pagrindinė platformos bruožas ir pagrindinė pramonės naujovė yra eskizų maršrutizatorius, kuris dizaineriams suteikia visišką interaktyvią automatinio/pagalbos ir padedančio nenutrūkstamo proceso kontrolę, gaunant tokias pačias kokybės rezultatus kaip rankinis neuždengimas, tačiau per daug mažiau laiko.

„Orcad PCB“ redaktorius

„Orcad PCB“ redaktorius yra interaktyvi aplinka, sukurta plokštės dizainui bet kokiu techniniu lygmeniu, nuo paprasto iki sudėtingo. Dėl tikrojo „Cadence Allegro PCB Designer“ PCB sprendimų mastelio, „Orcad PCB“ redaktorius palaiko techninę projektavimo komandų plėtrą ir sugeba valdyti apribojimus (didelio greičio, signalo vientisumo ir kt.), Išlaikydamas tą pačią grafinę sąsają ir failų formatą

Gerber failas

Pramonės standartinis „Gerber“ failo formatas naudojamas perteikti projektavimo informaciją PCB gamybai. Daugeliu atžvilgių Gerberis yra panašus į PDFS elektronikoje; Tai tik mažas failo formatas, parašytas mišrios mašinos valdymo kalba. Šiuos failus generuoja „Circuit Breaker“ programinė įranga ir siunčiami PCB gamintojui į CAM programinę įrangą.

Saugiai integruoti elektronines sistemas į transporto priemones ir kitas sudėtingas sistemas pateikiami svarbūs aparatinės ir programinės įrangos aspektai. Inžinieriai siekia sumažinti dizaino iteracijų ir kūrimo laiko skaičių, o tai turi didelių pranašumų dizaineriams, įgyvendinantiems darbo eigą.