Conform diagramei de circuit dezvoltate, simularea poate fi efectuată, iar PCB poate fi proiectat prin exportarea fișierului Gerber/Drill. Oricare ar fi proiectarea, inginerii trebuie să înțeleagă exact modul în care ar trebui stabilite circuitele (și componentele electronice) și cum funcționează. Pentru inginerii electronici, găsirea instrumentelor software potrivite pentru proiectarea PCB poate fi o sarcină descurajantă. Instrumentele software care funcționează bine pentru un proiect PCB pot să nu funcționeze bine pentru alții. Inginerii doresc instrumente de proiectare a plăcii care sunt intuitive, conțin caracteristici utile, sunt suficient de stabile pentru a limita riscul și au o bibliotecă robustă care le face potrivite pentru mai multe proiecte.

Problemă hardware

Pentru proiectele IoT, integrarea este esențială pentru performanță și fiabilitate, iar integrarea materialelor conductive și non-conductive în PCB necesită proiectanților IoT pentru a studia interacțiunile dintre diferitele aspecte electrice și mecanice ale proiectării. În special, pe măsură ce dimensiunile componentelor continuă să se micșoreze, încălzirea electrică pe PCB -uri devine din ce în ce mai critică. În același timp, cerințele funcționale cresc. Pentru a obține performanța bazată pe performanță a proiectării, a răspunsului la temperatură, a comportamentului componentelor electrice de pe placă și a gestionării termice generale sunt esențiale pentru funcționalitatea și fiabilitatea sistemului.

PCB trebuie să fie izolat pentru a asigura protecția. Circuitele scurte sunt prevenite prin protejarea urmelor de cupru plasate pe placă pentru a crea sistemul electronic. În comparație cu alternativele cu costuri reduse, cum ar fi hârtia adezivă din rășină sintetică (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 este mai adecvat ca material de substrat datorită proprietăților sale fizice/mecanice, în special capacitatea de a reține date la frecvențe mari, rezistența sa la căldură ridicată și faptul că absoarbe mai puține apă decât alte materiale. FR-4 este utilizat pe scară largă în clădiri de înaltă calitate, precum și în echipamente industriale și militare. Este compatibil cu izolația ultra-ridicată (vid ultra-înalt sau UHV).

Cu toate acestea, FR-4 ca substrat PCB se confruntă cu o serie de limitări, care decurg din tratamentul chimic utilizat în producție. În special, materialul este predispus la formarea de incluziuni (bule) și dungi (bule longitudinale), precum și deformarea fibrei de sticlă. Aceste defecte pot provoca o rezistență dielectrică inconsistentă și pot afecta performanța cablajului PCB. Noul material din sticlă epoxidică rezolvă aceste probleme.

Alte materiale utilizate frecvent includ fibra de polimidă/sticlă (care acceptă temperaturi mai ridicate și este mai grea) și kapton (flexibil, ușor, potrivit pentru aplicații precum afișaje și tastaturi). Factorii de luat în considerare atunci când selectați materiale dielectrice (substraturi) includ coeficientul de expansiune termică (CTE), temperatura de tranziție a sticlei (TG), conductivitatea termică și rigiditatea mecanică.

PCB -urile militare/aerospațiale necesită considerații speciale de proiectare bazate pe specificațiile de dispunere și proiectarea 100% pentru acoperirea testului (DFT). Standardul MIL-STD-883 stabilește metode și proceduri pentru testarea dispozitivelor microelectronice adecvate pentru sistemele militare și aerospațiale, inclusiv teste mecanice și electrice, proceduri de fabricație și instruire și alte controale pentru a asigura niveluri consistente de calitate și fiabilitate în întregul sistem. Diverse aplicații ale unor astfel de dispozitive.

Pe lângă îndeplinirea diferitelor standarde, proiectarea electronicelor cu sistemul auto trebuie să respecte o serie de reguli, cum ar fi testul mecanic și electronic AEC-Q100 pentru ambalajele circuite integrate. Efectele Crosstalk pot interfera cu siguranța vehiculului. Pentru a minimiza aceste efecte, proiectanții PCB trebuie să specifice o distanță între linia de semnal și linia electrică. Proiectarea și standardizarea sunt facilitate de instrumente software care evidențiază automat aspecte ale proiectării care au nevoie de modificări suplimentare pentru a satisface limitările de interferență și condițiile de disipare a căldurii pentru a evita afectarea funcționării sistemului.

Note:

Interferența din circuit în sine nu este o amenințare la calitatea semnalului. PCB -ul din mașină este bombardat cu zgomot, care interacționează cu corpul în moduri complexe de a induce curentul nedorit în circuit. Vârfurile de tensiune și fluctuațiile cauzate de sistemele de aprindere auto pot împinge componentele mult dincolo de toleranțele lor de prelucrare.

Problemă software

Instrumentele de dispunere a PCB de astăzi trebuie să aibă mai multe combinații funcționale pentru a îndeplini cerințele proiectanților. Alegerea instrumentului de aspect potrivit ar trebui să fie prima considerație în proiectarea PCB și nu ar trebui niciodată trecută cu vederea. Produsele de la Mentor Graphics, Orcad Systems și Altium sunt printre instrumentele de dispunere a PCB de astăzi.

Altium Designer

Altium Designer este unul dintre pachetele de proiectare PCB de înaltă calitate de pe piață astăzi. Cu funcția de cablare automată, suportare pentru reglarea lungimii liniei și modelarea 3D. Altium Designer include instrumente pentru toate sarcinile de proiectare a circuitului, de la captura schematică la HDL, precum și simularea circuitului, analiza semnalului, proiectarea PCB și dezvoltarea încorporată FPGA

Platforma de aspect PCB a Mentor Graphics abordează principalele provocări cu care se confruntă proiectanții de sistem de astăzi: Planificare exactă, performanță-și orientată spre reutilizare; Rutare eficientă în topologii dense și complexe; Și optimizare electromecanică. O caracteristică cheie a platformei și o inovație cheie pentru industrie este routerul de schițe, care oferă proiectanților un control interactiv complet asupra procesului automat/asistat de dezgropare, producând aceleași rezultate de calitate ca și dezactivarea manuală, dar în mult mai puțin timp.

Editor PCB orcad

Orcad PCB Editor este un mediu interactiv dezvoltat pentru proiectarea plăcii la orice nivel tehnic, de la simplu la complex. Datorită scalabilității sale adevărate față de Cadence Allegro PCB PCB Solutions Solutions, ORCAD PCB Editor acceptă dezvoltarea tehnică a echipelor de proiectare și este capabil să gestioneze constrângerile (viteză mare, integritatea semnalului etc.), menținând în același timp aceeași interfață grafică și format de fișiere

Fișier Gerber

Formatul de fișiere Gerber standard din industrie este utilizat pentru a transmite informații de proiectare pentru producția de PCB. În multe feluri, Gerber este similar cu PDF -urile în electronice; Este doar un mic format de fișier scris într -un limbaj mixt de control al mașinilor. Aceste fișiere sunt generate de software -ul Circuit Breaker și trimise producătorului PCB către software -ul CAM.

Integrarea în siguranță a sistemelor electronice în vehicule și alte sisteme complexe prezintă considerente importante atât pentru hardware, cât și pentru software. Inginerii își propun să reducă la minimum numărul de iterații de proiectare și timp de dezvoltare, ceea ce are avantaje semnificative pentru proiectanții care implementează fluxuri de lucru.