Podľa vyvinutého diagramu obvodu je možné vykonať simuláciu a DPS je možné navrhnúť exportom súboru Gerber/Drill. Bez ohľadu na dizajn, inžinieri musia presne pochopiť, ako by mali byť stanovené obvody (a elektronické komponenty) a ako fungujú. Pre elektronických inžinierov môže byť nájdenie správnych softvérových nástrojov pre návrh DPS skľučujúcou úlohou. Softvérové ​​nástroje, ktoré dobre fungujú pre jeden projekt PCB, nemusia pre ostatných fungovať dobre. Inžinieri chcú nástroje navrhovania dosiek, ktoré sú intuitívne, obsahujú užitočné funkcie, sú dostatočne stabilné na obmedzenie rizika a majú robustnú knižnicu, vďaka ktorej sú vhodné pre viac projektov.

Hardvérový problém

V prípade projektov internetu vecí je integrácia rozhodujúca pre výkon a spoľahlivosť a integrácia vodivých a nevodivých materiálov v PCB vyžaduje, aby návrhári internetu vecí študovali interakcie medzi rôznymi elektrickými a mechanickými aspektmi návrhu. Najmä preto, že sa veľkosť komponentov naďalej zmenšuje, elektrické zahrievanie na PCB sa stáva čoraz kritickejším. Zároveň stúpajú funkčné požiadavky. Na dosiahnutie výkonnosti na konštrukcii, teplotnej odozve, správaní elektrických komponentov na doske a celkovým tepelným riadením sú rozhodujúce pre funkčnosť a spoľahlivosť systému.

PCB sa musí izolovať, aby sa zabezpečila ochrana. Krátke obvody sa zabráni chránením stopy medi umiestnených na doske na vytvorenie elektronického systému. V porovnaní s nízkonákladovými alternatívami, ako je napríklad adhezívny papier syntetickej živice (SRBP, FR-1, FR-2), je FR-4 vhodnejší ako substrátový materiál kvôli svojim fyzikálnym/mechanickým vlastnostiam, najmä schopnosti uchovávať údaje pri vysokých frekvenciách, jeho vysoký tepelný odpor a skutočnosť, že absorbuje menej vody ako iné materiály. FR-4 sa široko používa v špičkových budovách, ako aj v priemyselných a vojenských zariadeniach. Je kompatibilný s ultra vysokou izoláciou (ultra vysoké vákuum alebo UHV).

FR-4 ako substrát PCB však čelí niekoľkým obmedzeniam, ktoré vychádzajú z chemického spracovania používaného pri výrobe. Materiál je obzvlášť náchylný k tvorbe inklúzií (bublín) a pruhov (pozdĺžne bubliny), ako aj deformácii skleneného vlákna. Tieto defekty môžu spôsobiť nekonzistentnú dielektrickú pevnosť a narušiť výkon zapojenia PCB. Nový materiál epoxidového skla tieto problémy rieši.

Medzi ďalšie bežne používané materiály patrí polyimid/sklenené vlákno (ktoré podporujú vyššie teploty a sú tvrdšie) a Kapton (flexibilné, ľahké, vhodné pre aplikácie, ako sú displeje a klávesnice). Medzi faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere dielektrických materiálov (substráty), patrí koeficient tepelnej expanzie (CTE), teplota prechodu skla (TG), tepelná vodivosť a mechanická tuhosť.

Vojenské/letecké PCB vyžadujú osobitné úvahy o návrhu založené na špecifikáciách rozloženia a 100% návrhu pre pokrytie testovacieho (DFT). Norma MIL-STD-883 stanovuje metódy a postupy na testovanie mikroelektronických zariadení vhodných pre vojenské a letecké systémy vrátane mechanického a elektrického testovania, výrobných a školiacich postupov a ďalších kontrol, aby sa zabezpečila konzistentná úroveň kvality a spoľahlivosti v celom systéme. Rôzne aplikácie takýchto zariadení.

Okrem splnenia rôznych štandardov musí dizajn elektroniky automobilového systému dodržiavať sériu pravidiel, ako je napríklad mechanický a elektronický test AEC-Q100 pre integrované obvody balenia. Účinky Crosstalk môžu zasahovať do bezpečnosti vozidla. Aby sa tieto účinky minimalizovali, musia návrhári PCB určiť vzdialenosť medzi signálnym vedením a elektrickým vedením. Návrh a štandardizácia uľahčujú softvérové ​​nástroje, ktoré automaticky zdôrazňujú aspekty návrhu, ktoré si vyžadujú ďalšiu úpravu, aby splnili obmedzenia rušenia a podmienky rozptylu tepla, aby sa predišlo ovplyvňujúcemu pôsobeniu systému.

Poznámky:

Rušenie zo samotného obvodu nie je hrozbou pre kvalitu signálu. DPS v aute je bombardovaná šumom, ktorý interaguje s telom zložitými spôsobmi, aby vyvolal nežiaduci prúd v obvode. Špičky a kolísanie napätia spôsobené systémami zapaľovania automobilov môžu presadiť komponenty ďaleko za ich toleranciami obrábania.

Softvér

Dnešné nástroje rozloženia PCB musia mať viac funkčných kombinácií, ktoré spĺňajú požiadavky dizajnérov. Výber správneho nástroja na rozloženie by mal byť prvým faktorom pri návrhu PCB a nikdy by sa nemalo prehliadnuť. Produkty od spoločnosti Mentor Graphics, Orcad Systems a Altium patria medzi dnešné nástroje rozloženia PCB.

Dizajnér

Altium Designer je jedným z špičkových balíčkov DPP na dnešnom trhu. Pri funkcii automatickej zapojenia, podpora pre nastavenie dĺžky linky a 3D modelovanie. Dizajnér Altium Zahŕňa nástroje pre všetky úlohy navrhovania obvodov, od schematického zachytenia po HDL, ako aj simuláciu obvodov, analýzu signálu, návrh PCB a vývoj vložený FPGA

Platforma rozloženia PCB spoločnosti Mentor Graphics sa zaoberá hlavnými výzvami, ktorým dnešní dizajnéri systému čelia: presný, výkon-a opakovane vnorené plánovanie; Efektívne smerovanie v hustých a komplexných topológiách; A elektromechanická optimalizácia. Kľúčovou črtou platformy a kľúčovou inováciou pre priemysel je smerovač náčrtu, ktorý poskytuje dizajnérom úplnú interaktívnu kontrolu nad automatickým/asistovaným procesom odvrátenia, čo prináša rovnaké výsledky kvality ako manuálne odvrátenie, ale za oveľa menej času.

ORCAD

Orcad PCB Editor je interaktívne prostredie vyvinuté pre návrh dosiek na akejkoľvek technickej úrovni, od jednoduchých po zložité. Vzhľadom na svoju skutočnú škálovateľnosť voči riešeniam PCB PCB DIPSPIC Cadence Allegro Allegro Allegro, editor PCB ORCAD podporuje technický vývoj dizajnérskych tímov a je schopný spravovať obmedzenia (vysoká rýchlosť, integrita signálu atď.) Pri zachovaní rovnakého grafického rozhrania a formátu súborov

Súbor Gerber

Formát súboru Gerber Formage Gerber sa používa na sprostredkovanie informácií o dizajne pre výrobu DPS. V mnohých ohľadoch je Gerber podobný PDF v elektronike; Je to iba malý formát súboru napísaný v zmiešanom jazyku riadenia stroja. Tieto súbory sú generované softvérom ističa a odosielajú sa výrobcovi DPS do softvéru CAM.

Bezpečné integrácie elektronických systémov do vozidiel a iných komplexných systémov predstavuje dôležité úvahy pre hardvér aj softvér. Cieľom inžinierov je minimalizovať počet iterácií dizajnu a čas vývoja, čo má významné výhody pre dizajnérov, ktorí implementujú pracovné toky.