Keď hovoríme o doskách plošných spojov, nováčikovia si často zamieňajú „schémy plošných spojov“ a „súbory návrhu plošných spojov“, ale v skutočnosti sa týkajú rôznych vecí. Pochopenie rozdielov medzi nimi je kľúčom k úspešnej výrobe dosiek plošných spojov, takže aby to začiatočníci zvládli lepšie, tento článok rozoberie kľúčové rozdiely medzi schémami plošných spojov a návrhom plošných spojov.
Čo je PCB
Predtým, ako sa dostaneme k rozdielu medzi schémou a dizajnom, je potrebné pochopiť, čo je to PCB?
Vo vnútri elektronických zariadení sa v zásade nachádzajú dosky plošných spojov, nazývané aj dosky plošných spojov. Táto zelená obvodová doska vyrobená z drahého kovu spája všetky elektrické komponenty zariadenia a umožňuje jeho normálnu prevádzku. Bez PCB nebude elektronické zariadenie fungovať.
Schéma DPS a návrh DPS
Schéma PCB je jednoduchý dvojrozmerný návrh obvodu, ktorý ukazuje funkčnosť a konektivitu medzi rôznymi komponentmi. Dizajn PCB je trojrozmerné rozloženie a poloha komponentov je označená potom, čo je zaručené, že obvod bude fungovať normálne.
Preto je schéma DPS prvou časťou návrhu dosky plošných spojov. Ide o grafické znázornenie, ktoré používa dohodnuté symboly na popis zapojenia obvodov, či už v písomnej forme alebo v dátovej forme. Tiež vyzve komponenty, ktoré sa majú použiť, a spôsob ich pripojenia.
Ako už názov napovedá, schéma PCB je plán a plán. Neuvádza, kde budú komponenty konkrétne umiestnené. Schéma skôr naznačuje, ako PCB nakoniec dosiahne konektivitu a tvorí kľúčovú časť procesu plánovania.
Po dokončení návrhu je ďalším krokom návrh PCB. Návrh je rozloženie alebo fyzická reprezentácia schémy PCB vrátane rozloženia medených stôp a otvorov. Návrh PCB zobrazuje umiestnenie vyššie uvedených komponentov a ich pripojenie k medi.
Návrh PCB je etapa súvisiaca s výkonom. Inžinieri postavili skutočné komponenty na základe návrhu PCB, aby mohli otestovať, či zariadenie funguje správne. Ako sme už spomenuli, každý by mal byť schopný pochopiť schému PCB, ale nie je ľahké pochopiť jej funkciu pri pohľade na prototyp.
Po dokončení týchto dvoch fáz a vy ste spokojní s výkonom dosky plošných spojov, musíte ju implementovať prostredníctvom výrobcu.
Schematické prvky DPS
Po približnom pochopení rozdielu medzi nimi sa pozrime bližšie na prvky schémy PCB. Ako sme už spomenuli, všetky spojenia sú viditeľné, no treba mať na pamäti niekoľko upozornení:
Aby bolo možné jasne vidieť súvislosti, nie sú vytvorené v mierke; v prevedení PCB môžu byť veľmi blízko seba
Niektoré spojenia sa môžu navzájom krížiť, čo je vlastne nemožné
Niektoré odkazy môžu byť na opačnej strane rozloženia so značkou označujúcou, že sú prepojené
Tento „návrh“ dosky plošných spojov môže používať jednu stránku, dve strany alebo dokonca niekoľko strán na popis všetkého obsahu, ktorý je potrebné zahrnúť do návrhu.
Posledná vec, ktorú treba poznamenať, je, že zložitejšie schémy môžu byť zoskupené podľa funkcie, aby sa zlepšila čitateľnosť. Usporiadanie spojov týmto spôsobom sa v ďalšej fáze neuskutoční a schémy zvyčajne nezodpovedajú konečnému návrhu 3D modelu.
Dizajnové prvky DPS
Teraz je čas ponoriť sa hlbšie do prvkov súboru návrhu PCB. V tejto fáze sme prešli od písaných plánov k fyzickým reprezentáciám skonštruovaným pomocou laminátových alebo keramických materiálov. Keď sa vyžaduje obzvlášť kompaktný priestor, niektoré zložitejšie aplikácie vyžadujú použitie flexibilných dosiek plošných spojov.
Obsah súboru návrhu DPS sa riadi plánom stanoveným schematickým tokom, ale ako už bolo spomenuté, vzhľad sa veľmi líši. Diskutovali sme o schémach PCB, ale aké rozdiely možno pozorovať v súboroch návrhu?
Keď hovoríme o návrhových súboroch PCB, hovoríme o 3D modeli, ktorý obsahuje dosku plošných spojov a návrhové súbory. Môžu byť jednovrstvové alebo viacvrstvové, hoci najčastejšie sú dve vrstvy. Môžeme pozorovať určité rozdiely medzi schémami PCB a súbormi návrhu PCB:
Všetky komponenty sú správne dimenzované a umiestnené
Ak by dva body nemali byť spojené, musia prejsť okolo alebo prepnúť na inú vrstvu PCB, aby sa zabránilo vzájomnému kríženiu na rovnakej vrstve
Navyše, ako sme si v krátkosti povedali, návrh DPS venuje väčšiu pozornosť skutočnému výkonu, pretože to je do istej miery fáza overovania finálneho produktu. V tomto bode musí skutočne fungovať praktickosť dizajnu a je potrebné zvážiť fyzické požiadavky dosky plošných spojov. Niektoré z nich zahŕňajú:
Ako umožňuje rozstup komponentov dostatočný rozvod tepla
Konektory na okraji
Čo sa týka problémov prúdu a tepla, aké hrubé musia byť rôzne stopy
Pretože fyzické obmedzenia a požiadavky znamenajú, že návrhové súbory PCB zvyčajne vyzerajú veľmi odlišne od návrhu na schéme, návrhové súbory obsahujú sieťotlačovú vrstvu. Vrstva sieťotlače označuje písmená, čísla a symboly, ktoré pomáhajú inžinierom zostaviť a používať dosku.
Po montáži všetkých komponentov na dosku plošných spojov je potrebné pracovať podľa plánu. Ak nie, musíte prekresliť.
na záver
Hoci sú schémy plošných spojov a dizajnové súbory plošných spojov často zamieňané, v skutočnosti sa schéma plošných spojov a návrh plošných spojov vzťahujú na dva samostatné procesy pri vytváraní dosky plošných spojov. Schematický diagram PCB, ktorý dokáže nakresliť tok procesu, musí byť vytvorený pred návrhom PCB a návrh PCB je dôležitou súčasťou určovania výkonu a integrity PCB.