I henhold til det utviklede kretsdiagrammet kan simuleringen utføres, og PCB kan utformes ved å eksportere Gerber/Drill -filen. Uansett design, må ingeniører forstå nøyaktig hvordan kretsløpene (og elektroniske komponentene) skal legges ut og hvordan de fungerer. For elektronikkingeniører kan det være en skremmende oppgave å finne de riktige programvareverktøyene for PCB -design. Programvareverktøy som fungerer bra for ett PCB -prosjekt, fungerer kanskje ikke bra for andre. Ingeniører vil ha styredesignverktøy som er intuitive, inneholder nyttige funksjoner, er stabile nok til å begrense risiko og ha et robust bibliotek som gjør dem egnet for flere prosjekter.

Maskinvareproblem

For IoT-prosjekter er integrasjon kritisk for ytelse og pålitelighet, og integrering av ledende og ikke-ledende materialer i PCB krever IoT-designere for å studere interaksjonene mellom de forskjellige elektriske og mekaniske aspektene ved designen. Spesielt ettersom komponentstørrelser fortsetter å krympe, blir elektrisk oppvarming på PCB -er stadig mer kritisk. Samtidig øker funksjonskravene. For å oppnå den ytelsesbaserte ytelsen til utformingen, temperaturresponsen, er oppførselen til de elektriske komponentene på brettet og generell termisk styring kritisk for systemets funksjonalitet og pålitelighet.

PCB må isoleres for å sikre beskyttelse. Kortslutningene forhindres ved å beskytte kobbersporene som er plassert på brettet for å lage det elektroniske systemet. Sammenlignet med lavprisalternativer som syntetisk harpikslim (SRBP, FR-1, FR-2), er FR-4 mer egnet som et underlagsmateriale på grunn av dets fysiske/mekaniske egenskaper, spesielt evnen til å beholde data ved høye frekvenser, dens høye varmemotstand og det faktum at det absorberer mindre vann enn andre materialer. FR-4 er mye brukt i high-end bygninger samt industrielt og militært utstyr. Den er kompatibel med ultrahøy isolasjon (ultrahøyt vakuum eller UHV).

FR-4 som et PCB-underlag står imidlertid overfor en rekke begrensninger, som stammer fra den kjemiske behandlingen som ble brukt i produksjonen. Spesielt er materialet utsatt for dannelse av inneslutninger (bobler) og streker (langsgående bobler), så vel som deformasjonen av glassfiberen. Disse feilene kan forårsake inkonsekvent dielektrisk styrke og svekke PCB -ledningsytelsen. Det nye epoksyglassmaterialet løser disse problemene.

Andre ofte brukte materialer inkluderer polyimid/glassfiber (som støtter høyere temperaturer og er vanskeligere) og Kapton (fleksibel, lett, egnet for applikasjoner som skjermer og tastaturer). Faktorer du må vurdere når du velger dielektriske materialer (underlag) inkluderer termisk ekspansjonskoeffisient (CTE), glassovergangstemperatur (TG), termisk ledningsevne og mekanisk stivhet.

Militære/luftfart PCB krever spesielle designhensyn basert på oppsettspesifikasjoner og 100% design for test (DFT) dekning. MIL-STD-883-standarden etablerer metoder og prosedyrer for testing av mikroelektroniske enheter som er egnet for militære og romfartssystemer, inkludert mekaniske og elektriske testing, produksjons- og treningsprosedyrer, og andre kontroller for å sikre konsistente nivåer av kvalitet og pålitelighet i hele systemet. Forskjellige applikasjoner av slike enheter.

I tillegg til å oppfylle forskjellige standarder, må utformingen av elektronikk av bilsystemer følge en serie regler, for eksempel AEC-Q100 mekanisk og elektronisk test for pakking av integrerte kretsløp. Kryssekreffeffekter kan forstyrre kjøretøyets sikkerhet. For å minimere disse effektene, må PCB -designere spesifisere en avstand mellom signallinjen og strømledningen. Design og standardisering tilrettelegges av programvareverktøy som automatisk fremhever aspekter av utformingen som trenger ytterligere modifisering for å oppfylle interferensbegrensninger og varmeavlederforhold for å unngå å påvirke systemdriften.

Merknader:

Interferens fra selve kretsen er ikke en trussel mot signalkvalitet. PCB i bilen er bombardert med støy, som samhandler med kroppen på komplekse måter å indusere uønsket strøm i kretsen. Spenningspigger og svingninger forårsaket av tenningssystemer for biler kan skyve komponenter langt utover deres maskineringstoleranser.

Programvareproblem

Dagens PCB -layoutverktøy må ha flere funksjonelle kombinasjoner for å oppfylle kravene til designere. Å velge riktig layoutverktøy skal være den første vurderingen innen PCB -design og bør aldri overses. Produkter fra Mentor Graphics, ORCAD Systems og Altium er blant dagens PCB -layoutverktøy.

Altiumdesigner

Altiumdesigner er en av de avanserte PCB-designpakkene på markedet i dag. Med automatisk ledningsfunksjon, støtte for justering av linelengde og 3D -modellering. Altiumdesigner inkluderer verktøy for alle kretsdesignoppgaver, fra skjematisk fangst til HDL samt kretsimulering, signalanalyse, PCB -design og FPGA -innebygd utvikling

Mentor Graphics 'PCB-layout-plattform tar for seg de viktigste utfordringene som dagens systemdesignere står overfor: nøyaktig, ytelse-og gjenbruksorientert nestet planlegging; Effektiv ruting i tette og komplekse topologier; Og elektromekanisk optimalisering. Et sentralt trekk ved plattformen og en sentral innovasjon for bransjen er skissuteren, som gir designere full interaktiv kontroll over den automatiske/assisterte uklaringen, og produserer de samme kvalitetsresultatene som manuell uncoiling, men på mye mindre tid.

Orcad PCB -redaktør

Orcad PCB Editor er et interaktivt miljø utviklet for styresign på alle tekniske nivåer, fra enkelt til kompleks. På grunn av sin sanne skalerbarhet til Cadence Allegro PCB Designer's PCB Solutions, støtter ORCAD PCB Editor den tekniske utviklingen av designteam og er i stand til å administrere begrensninger (høy hastighet, signalintegritet, etc.) mens du opprettholder det samme grafiske grensesnittet og filformatet

Gerber -fil

Bransjestandard Gerber -filformat brukes til å formidle designinformasjon for PCB -produksjon. På mange måter ligner Gerber på PDF -er i elektronikk; Det er bare et lite filformat skrevet på et blandet maskinkontrollspråk. Disse filene genereres av effektbryterprogramvaren og sendes til PCB -produsenten til CAM -programvaren.

Å integrere elektroniske systemer i kjøretøyer og andre komplekse systemer presenterer viktige hensyn til både maskinvare og programvare. Ingeniører tar sikte på å minimere antall design iterasjoner og utviklingstid, noe som har betydelige fordeler for designere som implementerer arbeidsflyter.