Според развиениот дијаграм на колото, симулацијата може да се изврши и ПХБ може да се дизајнира со извоз на датотеката Gerber/drill. Без оглед на дизајнот, инженерите треба да разберат точно како колата (и електронските компоненти) треба да бидат поставени и како тие работат. За инженерите за електроника, наоѓањето на вистинските софтверски алатки за дизајн на ПХБ може да биде застрашувачка задача. Софтверските алатки кои добро функционираат за еден проект за PCB може да не работат добро за други. Инженерите сакаат алатки за дизајнирање табли кои се интуитивни, содржат корисни функции, се доволно стабилни за да го ограничат ризикот и имаат робусна библиотека што ги прави погодни за повеќе проекти.
Хардверски проблем
За iot проектите, интеграцијата е клучна за перформансите и доверливоста, а интеграцијата на спроводливи и непроводни материјали во PCBS бара од дизајнерите на iot да ги проучуваат интеракциите помеѓу различните електрични и механички аспекти на дизајнот. Особено, како што големината на компонентите продолжува да се намалува, електричното греење на PCBS станува сè покритично. Во исто време, функционалните барања се зголемуваат. За да се постигнат перформансите на дизајнот засновани на перформанси, температурниот одговор, однесувањето на електричните компоненти на плочата и целокупното термичко управување се клучни за функционалноста и доверливоста на системот.
ПХБ мора да биде изолиран за да се обезбеди заштита. Кратките кола се спречуваат со заштита на бакарните траги поставени на плочата за да се создаде електронскиот систем. Во споредба со евтините алтернативи како што е леплива хартија од синтетичка смола (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 е посоодветен како материјал за подлога поради неговите физички/механички својства, особено способноста да ги задржува податоците на високо ниво. фреквенции, неговата висока отпорност на топлина и фактот дека апсорбира помалку вода од другите материјали. FR-4 е широко користен во високи згради, како и во индустриска и воена опрема. Компатибилен е со ултра-висока изолација (ултра-висок вакуум или UHV).
Сепак, FR-4 како супстрат на ПХБ се соочува со голем број ограничувања, кои произлегуваат од хемискиот третман што се користи во производството. Особено, материјалот е склон кон формирање на подмножества (меурчиња) и ленти (надолжни меурчиња), како и деформација на стаклените влакна. Овие дефекти може да предизвикаат неконзистентна диелектрична јачина и да ги нарушат перформансите на жици на ПХБ. Новиот материјал од епоксидно стакло ги решава овие проблеми.
Други најчесто користени материјали вклучуваат полиимид/стаклено влакно (кое поддржува повисоки температури и е потврдо) и KAPTON (флексибилен, лесен, погоден за апликации како дисплеи и тастатури). Факторите што треба да се земат предвид при изборот на диелектрични материјали (подлоги) вклучуваат коефициент на термичка експанзија (CTE), температура на транзиција на стакло (Tg), топлинска спроводливост и механичка цврстина.
Воената/воздухопловната PCBS бара посебни размислувања за дизајн врз основа на спецификациите на распоредот и 100% покриеност со дизајн за тестирање (DFT). Стандардот MIL-STD-883 воспоставува методи и процедури за тестирање на микроелектронски уреди погодни за воени и воздушни системи, вклучително механичко и електрично тестирање, процедури за производство и обука и други контроли за да се обезбеди конзистентно ниво на квалитет и доверливост низ системот. Различни апликации на такви уреди.
Покрај исполнувањето на различни стандарди, дизајнот на електрониката на автомобилскиот систем мора да следи низа правила, како што е механичкиот и електронскиот тест AEC-Q100 за пакување интегрирани кола. Вкрстените ефекти може да ја попречат безбедноста на возилото. За да се минимизираат овие ефекти, дизајнерите на ПХБ мора да наведат растојание помеѓу сигналната линија и далноводот. Дизајнот и стандардизацијата се олеснети со софтверски алатки кои автоматски ги истакнуваат аспектите на дизајнот на кои им е потребна дополнителна модификација за да се исполнат ограничувањата на пречки и условите за дисипација на топлина за да се избегне влијание врз работата на системот.
Забелешки:
Пречки од самото коло не е закана за квалитетот на сигналот. ПХБ во автомобилот е бомбардиран со бучава, кој комуницира со телото на сложени начини за да предизвика несакана струја во колото. Скоковите на напонот и флуктуациите предизвикани од системите за палење на автомобилите може да ги туркаат компонентите далеку над нивните толеранции за обработка.
Софтверски проблем
Денешните алатки за распоред на ПХБ мора да имаат повеќе функционални комбинации за да ги задоволат барањата на дизајнерите. Изборот на вистинската алатка за распоред треба да биде првото внимание во дизајнот на ПХБ и никогаш не треба да се занемари. Производите од Mentor Graphics, OrCAD Systems и Altium се меѓу денешните алатки за распоред на ПХБ.
Алтиум дизајнер
Altium Designer е еден од врвните пакети за дизајн на PCB на пазарот денес. Со функција за автоматско поврзување, поддршка за прилагодување на должината на линијата и 3D моделирање. Altium Designer вклучува алатки за сите задачи за дизајнирање кола, од шематско снимање до HDL, како и симулација на коло, анализа на сигналот, дизајн на PCB и развој на вградени FPGA
Платформата за распоред на ПХБ на Mentor Graphics се однесува на главните предизвици со кои се соочуваат денешните дизајнери на системот: точно, вгнездено планирање ориентирано кон повторна употреба и перформанси; Ефикасно рутирање во густи и сложени топологии; И електромеханичка оптимизација. Клучна карактеристика на платформата и клучна иновација за индустријата е Sketch Router, кој на дизајнерите им дава целосна интерактивна контрола врз процесот на автоматско/помошното откачување, давајќи резултати со ист квалитет како рачното откачување, но за многу помалку време.
OrCAD PCB уредник
OrCAD PCB Editor е интерактивна средина развиена за дизајн на табла на кое било техничко ниво, од едноставно до сложено. Поради неговата вистинска приспособливост на решенијата за PCB на Cadence Allegro PCB Designer, OrCAD PCB Editor го поддржува техничкиот развој на дизајнерските тимови и е способен да управува со ограничувањата (голема брзина, интегритет на сигналот, итн.) додека го одржува истиот графички интерфејс и формат на датотека
Гербер-датотека
Индустрискиот стандард Гербер формат на датотека се користи за да се пренесат информации за дизајнот за производство на ПХБ. На многу начини, Гербер е сличен на PDFS во електрониката; Тоа е само мал формат на датотека напишан на мешан јазик за контрола на машината. Овие датотеки се генерираат од софтверот за прекинувачи и се испраќаат до производителот на ПХБ до софтверот CAM.
Безбедното интегрирање на електронските системи во возилата и другите сложени системи претставува важни размислувања и за хардверот и за софтверот. Инженерите имаат за цел да го минимизираат бројот на повторувања на дизајнот и времето за развој, што има значителни предности за дизајнерите кои спроведуваат работни текови.