Menurut gambarajah litar yang dibangunkan, simulasi boleh dilakukan dan PCB boleh direka dengan mengeksport fail gerber/gerudi. Walau apa pun reka bentuk, jurutera perlu memahami dengan tepat bagaimana litar (dan komponen elektronik) harus dibentangkan dan bagaimana ia berfungsi. Bagi jurutera elektronik, mencari alat perisian yang tepat untuk reka bentuk PCB boleh menjadi tugas yang menakutkan. Alat perisian yang berfungsi dengan baik untuk satu projek PCB mungkin tidak berfungsi dengan baik untuk orang lain. Jurutera mahu alat reka bentuk papan yang intuitif, mengandungi ciri -ciri berguna, cukup stabil untuk mengehadkan risiko, dan mempunyai perpustakaan yang mantap yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai projek.

Masalah perkakasan

Untuk projek IoT, integrasi adalah penting untuk prestasi dan kebolehpercayaan, dan integrasi bahan konduktif dan tidak konduktif dalam PCB memerlukan pereka IoT untuk mengkaji interaksi antara pelbagai aspek elektrik dan mekanikal reka bentuk. Khususnya, apabila saiz komponen terus mengecut, pemanasan elektrik pada PCB menjadi semakin kritikal. Pada masa yang sama, keperluan fungsi semakin meningkat. Untuk mencapai prestasi prestasi reka bentuk, tindak balas suhu, tingkah laku komponen elektrik di papan, dan pengurusan terma keseluruhan adalah penting untuk fungsi dan kebolehpercayaan sistem.

PCB mesti diasingkan untuk memastikan perlindungan. Litar pintas dicegah dengan melindungi jejak tembaga yang diletakkan di papan untuk mewujudkan sistem elektronik. Berbanding dengan alternatif kos rendah seperti kertas pelekat resin sintetik (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 lebih sesuai sebagai bahan substrat kerana sifat fizikal/mekanikalnya, terutamanya keupayaan untuk mengekalkan data pada frekuensi tinggi, rintangan haba yang tinggi, dan fakta bahawa ia menyerap kurang air daripada bahan lain. FR-4 digunakan secara meluas di bangunan mewah serta peralatan perindustrian dan ketenteraan. Ia serasi dengan penebat ultra tinggi (vakum ultra tinggi atau UHV).

Walau bagaimanapun, FR-4 sebagai substrat PCB menghadapi beberapa batasan, yang berasal dari rawatan kimia yang digunakan dalam pengeluaran. Khususnya, bahan terdedah kepada pembentukan kemasukan (gelembung) dan coretan (gelembung membujur), serta ubah bentuk serat kaca. Kecacatan ini boleh menyebabkan kekuatan dielektrik yang tidak konsisten dan merosakkan prestasi pendawaian PCB. Bahan kaca epoksi baru menyelesaikan masalah ini.

Bahan lain yang biasa digunakan termasuk serat polyimide/kaca (yang menyokong suhu yang lebih tinggi dan lebih sukar) dan Kapton (fleksibel, ringan, sesuai untuk aplikasi seperti paparan dan papan kekunci). Faktor yang perlu dipertimbangkan semasa memilih bahan dielektrik (substrat) termasuk pekali pengembangan haba (CTE), suhu peralihan kaca (TG), kekonduksian terma, dan ketegaran mekanikal.

PCB tentera/aeroangkasa memerlukan pertimbangan reka bentuk khas berdasarkan spesifikasi susun atur dan liputan 100% untuk ujian ujian (DFT). Standard MIL-STD-883 menetapkan kaedah dan prosedur untuk menguji peranti mikroelektronik yang sesuai untuk sistem tentera dan aeroangkasa, termasuk ujian mekanikal dan elektrik, pembuatan dan latihan, dan kawalan lain untuk memastikan tahap kualiti dan kebolehpercayaan yang konsisten di seluruh sistem. Pelbagai aplikasi peranti sedemikian.

Di samping memenuhi pelbagai piawaian, reka bentuk sistem automotif elektronik mesti mengikuti satu siri peraturan, seperti ujian mekanikal dan elektronik AEC-Q100 untuk litar bersepadu pembungkusan. Kesan crosstalk boleh mengganggu keselamatan kenderaan. Untuk meminimumkan kesan ini, pereka PCB mesti menentukan jarak antara garis isyarat dan garis kuasa. Reka bentuk dan penyeragaman difasilitasi oleh alat perisian yang secara automatik menyerlahkan aspek reka bentuk yang memerlukan pengubahsuaian selanjutnya untuk memenuhi batasan gangguan dan keadaan pelesapan haba untuk mengelakkan mempengaruhi operasi sistem.

Nota:

Gangguan dari litar itu sendiri bukanlah ancaman untuk memberi isyarat kualiti. PCB di dalam kereta dibombardir dengan bunyi bising, yang berinteraksi dengan badan dengan cara yang rumit untuk mendorong arus yang tidak diingini dalam litar. Sangkar voltan dan turun naik yang disebabkan oleh sistem pencucuhan automotif boleh mendorong komponen jauh melebihi toleransi pemesinan mereka.

Masalah perisian

Alat susun atur PCB hari ini mesti mempunyai pelbagai kombinasi berfungsi untuk memenuhi keperluan pereka. Memilih alat susun atur yang betul harus menjadi pertimbangan pertama dalam reka bentuk PCB dan tidak boleh diabaikan. Produk dari Mentor Graphics, Orcad Systems, dan Altium adalah antara alat susun atur PCB hari ini.

Pereka Altium

Altium Designer adalah salah satu pakej reka bentuk PCB mewah di pasaran hari ini. Dengan fungsi pendawaian automatik, sokongan untuk pelarasan panjang garis dan pemodelan 3D. Pereka Altium termasuk alat untuk semua tugas reka bentuk litar, dari penangkapan skema ke HDL serta simulasi litar, analisis isyarat, reka bentuk PCB, dan pembangunan tertanam FPGA

Platform susun atur PCB Mentor Graphics menangani cabaran utama yang dihadapi pereka sistem hari ini: perancangan bersarang yang tepat, prestasi-dan penggunaan semula; Penghalaan yang cekap dalam topologi padat dan kompleks; Dan pengoptimuman elektromekanik. Ciri utama platform dan inovasi utama untuk industri adalah router lakaran, yang memberikan pereka kawalan interaktif penuh ke atas proses automatik/dibantu tanpa kaum, menghasilkan hasil kualiti yang sama seperti manual yang tidak disengajakan, tetapi dalam masa yang lebih sedikit.

Editor PCB Orcad

Orcad PCB Editor adalah persekitaran interaktif yang dibangunkan untuk reka bentuk lembaga di mana -mana tahap teknikal, dari mudah ke kompleks. Oleh kerana skalabilitasnya yang sebenar untuk penyelesaian PCB Pereka PCB Allegro PCB, Orcad PCB Editor menyokong pembangunan teknikal pasukan reka bentuk dan dapat menguruskan kekangan (kelajuan tinggi, integriti isyarat, dan lain -lain) sambil mengekalkan antara muka grafik dan format fail yang sama

Fail Gerber

Format fail Gerber standard industri digunakan untuk menyampaikan maklumat reka bentuk untuk pengeluaran PCB. Dalam banyak cara, Gerber adalah serupa dengan PDF dalam elektronik; Ia hanya format fail kecil yang ditulis dalam bahasa kawalan mesin campuran. Fail -fail ini dihasilkan oleh perisian pemutus litar dan dihantar ke pengeluar PCB ke perisian CAM.

Mengintegrasikan sistem elektronik dengan selamat ke dalam kenderaan dan sistem kompleks lain memberikan pertimbangan penting untuk kedua -dua perkakasan dan perisian. Jurutera bertujuan untuk meminimumkan bilangan lelaran reka bentuk dan masa pembangunan, yang mempunyai kelebihan yang signifikan untuk pereka yang melaksanakan aliran kerja.