Volgens het ontwikkelde circuitdiagram kan de simulatie worden uitgevoerd en kan de PCB worden ontworpen door het Gerber/Drill -bestand te exporteren. Wat het ontwerp ook is, ingenieurs moeten precies begrijpen hoe de circuits (en elektronische componenten) moeten worden ingedeeld en hoe ze werken. Voor elektronica -ingenieurs kan het vinden van de juiste softwaretools voor PCB -ontwerp een ontmoedigende taak zijn. Softwaretools die goed werken voor één PCB -project werken mogelijk niet goed voor anderen. Ingenieurs willen dat bordontwerptools intuïtief zijn, nuttige functies bevatten, stabiel genoeg zijn om het risico te beperken en een robuuste bibliotheek hebben die ze geschikt maakt voor meerdere projecten.

Hardwareprobleem

Voor IoT-projecten is integratie van cruciaal belang voor prestaties en betrouwbaarheid, en de integratie van geleidende en niet-geleidende materialen in PCB's vereist dat IoT-ontwerpers de interacties tussen de verschillende elektrische en mechanische aspecten van het ontwerp bestuderen. In het bijzonder, terwijl componentgroottes blijven krimpen, wordt elektrische verwarming op PCB's steeds kritischer. Tegelijkertijd stijgen de functionele vereisten. Om de prestatiegebaseerde prestaties van het ontwerp, temperatuurrespons, het gedrag van de elektrische componenten op het bord te bereiken, zijn het totale thermische beheer van cruciaal belang voor de functionaliteit en betrouwbaarheid van het systeem.

PCB moet worden geïsoleerd om bescherming te garanderen. Kortcircuits worden voorkomen door de koperen sporen op het bord te beschermen om het elektronische systeem te maken. Vergeleken met goedkope alternatieven zoals synthetische harskledingpapier (SRBP, FR-1, FR-2), is FR-4 meer geschikt als een substraatmateriaal vanwege de fysieke/mechanische eigenschappen, met name het vermogen om gegevens te bewaren bij hoge frequenties, de hoge warmtebestendigheid en het feit dat het minder water absorbeert dan andere materialen. De FR-4 wordt veel gebruikt in hoogwaardige gebouwen en industrieel en militair materieel. Het is compatibel met ultrahoge isolatie (ultrahoge vacuüm of UHV).

FR-4 als een PCB-substraat wordt echter geconfronteerd met een aantal beperkingen, die voortkomen uit de chemische behandeling die bij de productie wordt gebruikt. In het bijzonder is het materiaal gevoelig voor de vorming van insluitsels (bubbels) en strepen (longitudinale bubbels), evenals de vervorming van de glasvezel. Deze defecten kunnen inconsistente diëlektrische sterkte veroorzaken en PCB -bedradingsprestaties beïnvloeden. Het nieuwe epoxy -glasmateriaal lost deze problemen op.

Andere veelgebruikte materialen omvatten polyimide/glasvezel (die hogere temperaturen ondersteunt en moeilijker is) en Kapton (flexibel, lichtgewicht, geschikt voor toepassingen zoals displays en toetsenborden). Factoren om te overwegen bij het selecteren van diëlektrische materialen (substraten) omvatten coëfficiënt van thermische expansie (CTE), glasovergangstemperatuur (TG), thermische geleidbaarheid en mechanische stijfheid.

Militaire/ruimtevaart PCB's vereisen speciale ontwerpoverwegingen op basis van lay -outspecificaties en 100% ontwerp voor test (DFT) dekking. De MIL-STD-883-standaard stelt methoden en procedures vast voor het testen van micro-elektronische apparaten die geschikt zijn voor militaire en ruimtevaartsystemen, waaronder mechanische en elektrische testen, productie- en trainingsprocedures en andere bedieningselementen om consistente niveaus van kwaliteit en betrouwbaarheid in het hele systeem te garanderen. Verschillende toepassingen van dergelijke apparaten.

Naast het voldoen aan verschillende normen, moet het ontwerp van automotive-systeemelektronica een reeks regels volgen, zoals de AEC-Q100-mechanische en elektronische test voor verpakking geïntegreerde circuits. Overspraakeffecten kunnen de voertuigveiligheid verstoren. Om deze effecten te minimaliseren, moeten PCB -ontwerpers een afstand tussen de signaallijn en de stroomlijn opgeven. Ontwerp en standaardisatie worden vergemakkelijkt door softwaretools die automatisch aspecten van het ontwerp benadrukken die verdere wijziging nodig hebben om te voldoen aan interferentiebeperkingen en warmtedissipatieomstandigheden om de werking van het systeem te voorkomen.

Aantekeningen:

Interferentie van het circuit zelf is geen bedreiging voor signaalkwaliteit. De printplaat in de auto wordt gebombardeerd met geluid, dat op complexe manieren met het lichaam interageert om ongewenste stroom in het circuit te veroorzaken. Voltage spikes en schommelingen veroorzaakt door auto -ontstekingssystemen kunnen componenten ver buiten hun bewerkingstoleranties duwen.

Softwareprobleem

De hedendaagse PCB -lay -outhulpmiddelen moeten meerdere functionele combinaties hebben om te voldoen aan de vereisten van ontwerpers. Het kiezen van het juiste lay -outtool moet de eerste overweging zijn in het PCB -ontwerp en mag nooit over het hoofd worden gezien. Producten van mentorafbeeldingen, Orcad -systemen en Altium behoren tot de hedendaagse PCB -lay -outhulpmiddelen.

Altium -ontwerper

Altium Designer is vandaag een van de high-end PCB-ontwerppakketten op de markt. Met automatische bedradingsfunctie, ondersteuning voor aanpassing van de lijnlengte en 3D -modellering. Altium Designer omvat tools voor alle circuitontwerptaken, van schematische opname tot HDL en circuitsimulatie, signaalanalyse, PCB -ontwerp en FPGA Embedded Development

Het PCB-lay-outplatform van Mentor Graphics gaat met zich mee aan de belangrijkste uitdagingen voor de systeemontwerpers van vandaag: nauwkeurige, prestaties-en hergebruik-georiënteerde geneste planning; Efficiënte routering in dichte en complexe topologieën; En elektromechanische optimalisatie. Een belangrijk kenmerk van het platform en een belangrijke innovatie voor de industrie is de Sketch -router, die ontwerpers volledige interactieve controle geeft over het automatische/geassisteerde ongeschonden proces, waardoor dezelfde kwaliteitsresultaten worden geproduceerd als handmatig ongeschonden, maar in veel minder tijd.

Orcad PCB -editor

Orcad PCB -editor is een interactieve omgeving die op elk technisch niveau is ontwikkeld voor bordontwerp, van eenvoudig tot complex. Vanwege de werkelijke schaalbaarheid van Cadans Allegro PCB Designer's PCB -oplossingen, ondersteunt Orcad PCB -editor de technische ontwikkeling van ontwerpteams en kan hij beperkingen beheren (hoge snelheid, signaalintegriteit, enz.) Met behoud van dezelfde grafische interface en bestandsindeling

Gerber -bestand

De industriestandaard Gerber -bestandsindeling wordt gebruikt om ontwerpinformatie voor PCB -productie over te brengen. In veel opzichten is Gerber vergelijkbaar met PDF's in elektronica; Het is slechts een klein bestandsformaat geschreven in een gemengde machinebesturingstaal. Deze bestanden worden gegenereerd door de stroomonderbrekersoftware en naar de PCB -fabrikant naar de CAM -software verzonden.

Het veilig integreren van elektronische systemen in voertuigen en andere complexe systemen presenteert belangrijke overwegingen voor zowel hardware als software. Ingenieurs willen het aantal ontwerp iteraties en ontwikkelingstijd minimaliseren, wat aanzienlijke voordelen heeft voor ontwerpers die workflows implementeren.