Conform schemei de circuit dezvoltate, simularea poate fi efectuată și PCB-ul poate fi proiectat prin exportul fișierului Gerber/drill. Indiferent de proiectare, inginerii trebuie să înțeleagă exact cum ar trebui să fie dispuse circuitele (și componentele electronice) și cum funcționează. Pentru inginerii electronici, găsirea instrumentelor software potrivite pentru proiectarea PCB-ului poate fi o sarcină descurajantă. Instrumentele software care funcționează bine pentru un proiect PCB ar putea să nu funcționeze bine pentru alții. Inginerii doresc instrumente de proiectare a plăcilor care să fie intuitive, să conțină caracteristici utile, să fie suficient de stabile pentru a limita riscul și să aibă o bibliotecă robustă care le face potrivite pentru mai multe proiecte.

Problemă hardware

Pentru proiectele iot, integrarea este critică pentru performanță și fiabilitate, iar integrarea materialelor conductoare și neconductoare în PCBS necesită proiectanților iot să studieze interacțiunile dintre diferitele aspecte electrice și mecanice ale designului. În special, pe măsură ce dimensiunile componentelor continuă să se micșoreze, încălzirea electrică pe PCBS devine din ce în ce mai critică. În același timp, cerințele funcționale cresc. Pentru a obține performanța bazată pe performanță a designului, răspunsul la temperatură, comportamentul componentelor electrice de pe placă și managementul termic general sunt esențiale pentru funcționalitatea și fiabilitatea sistemului.

PCB-ul trebuie izolat pentru a asigura protecție. Scurtcircuitele 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 potrivit ca material de substrat datorită proprietăților sale fizice/mecanice, în special a capacității de a reține datele la un nivel ridicat. frecvențele, rezistența sa ridicată la căldură și faptul că absoarbe mai puțină apă decât alte materiale. FR-4 este utilizat pe scară largă în clădiri de ultimă generație, precum și în echipamente industriale și militare. Este compatibil cu izolație ultra-înaltă (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 la deformarea fibrei de sticlă. Aceste defecte pot cauza rezistență dielectrică inconsecventă și pot afecta performanța cablajului PCB. Noul material din sticlă epoxidică rezolvă aceste probleme.

Alte materiale utilizate în mod obișnuit includ poliimidă/fibră de sticlă (care suportă temperaturi mai ridicate și este mai dure) și KAPTON (flexibil, ușor, potrivit pentru aplicații precum afișaje și tastaturi). Factorii de luat în considerare la selectarea materialelor dielectrice (substraturi) includ coeficientul de dilatare termică (CTE), temperatura de tranziție sticloasă (Tg), conductivitatea termică și rigiditatea mecanică.

PCBS militar/aerospațial necesită considerații speciale de proiectare bazate pe specificațiile de aspect și acoperirea 100% Design for Test (DFT). Standardul MIL-STD-883 stabilește metode și proceduri pentru testarea dispozitivelor microelectronice potrivite pentru sistemele militare și aerospațiale, inclusiv testarea mecanică și electrică, procedurile de fabricație și antrenament și alte controale pentru a asigura niveluri consistente de calitate și fiabilitate în întregul sistem. Diverse aplicații ale unor astfel de dispozitive.

Pe lângă respectarea diferitelor standarde, proiectarea electronicii sistemului auto trebuie să respecte o serie de reguli, precum testul mecanic și electronic AEC-Q100 pentru ambalarea circuitelor integrate. Efectele de diafonie pot interfera cu siguranța vehiculului. Pentru a minimiza aceste efecte, proiectanții PCB trebuie să specifice o distanță între linia de semnal și linia de alimentare. Proiectarea și standardizarea sunt facilitate de instrumente software care evidențiază automat aspectele designului care necesită modificări suplimentare pentru a îndeplini limitele de interferență și condițiile de disipare a căldurii pentru a evita afectarea funcționării sistemului.

Note:

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

Problemă de software

Instrumentele de layout PCB de astăzi trebuie să aibă mai multe combinații funcționale pentru a satisface cerințele designerilor. Alegerea instrumentului de aspect potrivit ar trebui să fie primul aspect în proiectarea PCB-ului și nu ar trebui niciodată trecută cu vederea. Produsele de la Mentor Graphics, OrCAD Systems și Altium se numără printre instrumentele de layout PCB de astăzi.

Designer Altium

Altium Designer este unul dintre pachetele de design high-end PCB de pe piață astăzi. Cu funcție de cablare automată, suport pentru ajustarea lungimii liniei și modelare 3D. Altium Designer include instrumente pentru toate sarcinile de proiectare a circuitelor, de la captarea schematică la HDL, precum și simularea circuitelor, analiza semnalului, proiectarea PCB-ului și dezvoltarea încorporată FPGA

Platforma de layout PCB a Mentor Graphics abordează principalele provocări cu care se confruntă designerii de sisteme de astăzi: planificare imbricată precisă, de performanță și orientată spre reutilizare; Rutare eficientă în topologii dense și complexe; Si optimizare electromecanica. O caracteristică cheie a platformei și o inovație cheie pentru industrie este Sketch Router, care oferă designerilor control interactiv complet asupra procesului de derulare automată/asistată, producând aceleași rezultate de calitate ca și derularea manuală, dar în mult mai puțin timp.

Editor PCB OrCAD

OrCAD PCB Editor este un mediu interactiv dezvoltat pentru proiectarea plăcilor la orice nivel tehnic, de la simplu la complex. Datorită adevăratei sale scalabilități la soluțiile PCB ale Cadence Allegro PCB Designer, OrCAD PCB Editor sprijină 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 același format de fișier

dosar Gerber

Formatul de fișier Gerber standard din industrie este utilizat pentru a transmite informații de proiectare pentru producția de PCB. În multe privințe, Gerber este similar cu PDFS în electronică; Este doar un format de fișier mic scris într-un limbaj mixt de control al mașinii. Aceste fișiere sunt generate de software-ul întrerupător și trimise producătorului PCB-ului la software-ul CAM.

Integrarea în siguranță a sistemelor electronice în vehicule și în alte sisteme complexe prezintă considerații importante atât pentru hardware, cât și pentru software. Inginerii urmăresc să minimizeze numărul de iterații de proiectare și timpul de dezvoltare, ceea ce are avantaje semnificative pentru proiectanții care implementează fluxurile de lucru.