I henhold til det utviklede kretsskjemaet kan simuleringen utføres og kretskortet kan designes ved å eksportere Gerber/borefilen. Uansett design, må ingeniører forstå nøyaktig hvordan kretsene (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 tavledesignverktøy som er intuitive, inneholder nyttige funksjoner, er stabile nok til å begrense risiko og har et robust bibliotek som gjør dem egnet for flere prosjekter.

Maskinvareproblem

For iot-prosjekter er integrasjon avgjørende for ytelse og pålitelighet, og integreringen av ledende og ikke-ledende materialer i PCBS krever at iot-designere studerer interaksjonene mellom de ulike elektriske og mekaniske aspektene ved designet. Spesielt ettersom komponentstørrelser fortsetter å krympe, blir elektrisk oppvarming på PCBS stadig mer kritisk. Samtidig øker funksjonskravene. For å oppnå den ytelsesbaserte ytelsen til designet, er temperaturrespons, oppførselen til de elektriske komponentene på brettet og generell termisk styring avgjørende for funksjonaliteten og påliteligheten til systemet.

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

FR-4 som PCB-substrat står imidlertid overfor en rekke begrensninger, som stammer fra den kjemiske behandlingen som brukes i produksjonen. Spesielt er materialet utsatt for dannelse av inneslutninger (bobler) og striper (langsgående bobler), samt deformasjon av glassfiberen. Disse defektene kan forårsake inkonsekvent dielektrisk styrke og svekke ytelsen til PCB-kablingen. Det nye epoksyglassmaterialet løser disse problemene.

Andre ofte brukte materialer inkluderer polyimid/glassfiber (som støtter høyere temperaturer og er hardere) og KAPTON (fleksibel, lett, egnet for bruksområder som skjermer og tastaturer). Faktorer som bør vurderes ved valg av dielektriske materialer (substrater) inkluderer termisk ekspansjonskoeffisient (CTE), glassovergangstemperatur (Tg), termisk ledningsevne og mekanisk stivhet.

Militære/aerospace PCBS krever spesielle designhensyn basert på layoutspesifikasjoner 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 mekanisk og elektrisk testing, produksjon og opplæringsprosedyrer og andre kontroller for å sikre konsistente nivåer av kvalitet og pålitelighet gjennom hele systemet. Ulike bruksområder for slike enheter.

I tillegg til å møte ulike standarder, må utformingen av bilsystemelektronikk følge en rekke regler, for eksempel AEC-Q100 mekanisk og elektronisk test for pakking av integrerte kretser. Crosstalk-effekter kan forstyrre kjøretøyets sikkerhet. For å minimere disse effektene, må PCB-designere spesifisere en avstand mellom signallinjen og kraftlinjen. Design og standardisering tilrettelegges av programvareverktøy som automatisk fremhever aspekter ved designet som trenger ytterligere modifikasjoner for å møte interferensbegrensninger og varmespredningsforhold for å unngå å påvirke systemdriften.

Merknader:

Interferens fra selve kretsen er ikke en trussel mot signalkvaliteten. PCB-en i bilen er bombardert med støy, som samhandler med kroppen på komplekse måter for å indusere uønsket strøm i kretsen. Spenningstopper og svingninger forårsaket av biltenningssystemer kan presse komponenter langt utover maskineringstoleransene deres.

Programvareproblem

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

Altium designer

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

Mentor Graphics' PCB-layoutplattform adresserer hovedutfordringene som dagens systemdesignere står overfor: nøyaktig, ytelse – og gjenbruksorientert nestet planlegging; Effektiv ruting i tette og komplekse topologier; Og elektromekanisk optimalisering. En nøkkelfunksjon ved plattformen og en nøkkelinnovasjon for industrien er Sketch Router, som gir designere full interaktiv kontroll over den automatiske/assisterte avviklingsprosessen, og gir samme kvalitetsresultater som manuell avvikling, men på mye kortere tid.

OrCAD PCB Editor

OrCAD PCB Editor er et interaktivt miljø utviklet for brettdesign på ethvert teknisk nivå, fra enkelt til komplekst. På grunn av sin sanne skalerbarhet til Cadence Allegro PCB Designers PCB-løsninger, støtter OrCAD PCB Editor teknisk utvikling av designteam og er i stand til å administrere begrensninger (høy hastighet, signalintegritet, etc.) samtidig som den opprettholder det samme grafiske grensesnittet og filformatet

Gerber-fil

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

Sikker integrering av elektroniske systemer i kjøretøy og andre komplekse systemer presenterer viktige hensyn for både maskinvare og programvare. Ingeniører tar sikte på å minimere antall designiterasjoner og utviklingstid, noe som har betydelige fordeler for designere som implementerer arbeidsflyter.