Sipas diagramit të qarkut të zhvilluar, simulimi mund të kryhet dhe PCB-ja mund të dizajnohet duke eksportuar skedarin Gerber/drill. Sido që të jetë dizajni, inxhinierët duhet të kuptojnë saktësisht se si duhet të vendosen qarqet (dhe komponentët elektronikë) dhe si funksionojnë ato. Për inxhinierët e elektronikës, gjetja e mjeteve të duhura softuerike për dizajnimin e PCB-ve mund të jetë një detyrë e frikshme. Mjetet softuerike që funksionojnë mirë për një projekt PCB mund të mos funksionojnë mirë për të tjerët. Inxhinierët duan mjete të projektimit të bordit që të jenë intuitive, të përmbajnë veçori të dobishme, të jenë mjaftueshëm të qëndrueshme për të kufizuar rrezikun dhe të kenë një bibliotekë të fortë që i bën ato të përshtatshme për projekte të shumta.
Problem harduerik
Për projektet iot, integrimi është kritik për performancën dhe besueshmërinë, dhe integrimi i materialeve përcjellëse dhe jopërçuese në PCBS kërkon që projektuesit iot të studiojnë ndërveprimet midis aspekteve të ndryshme elektrike dhe mekanike të dizajnit. Në veçanti, ndërsa madhësitë e komponentëve vazhdojnë të tkurren, ngrohja elektrike në PCBS po bëhet gjithnjë e më kritike. Në të njëjtën kohë, kërkesat funksionale po rriten. Për të arritur performancën e bazuar në performancë të dizajnit, reagimi i temperaturës, sjellja e komponentëve elektrikë në tabelë dhe menaxhimi i përgjithshëm termik janë kritike për funksionalitetin dhe besueshmërinë e sistemit.
PCB duhet të jetë i izoluar për të siguruar mbrojtje. Qarqet e shkurtra parandalohen duke mbrojtur gjurmët e bakrit të vendosura në tabelë për të krijuar sistemin elektronik. Krahasuar me alternativat me kosto të ulët si letra ngjitëse me rrëshirë sintetike (SRBP, FR-1, FR-2), FR-4 është më i përshtatshëm si material nënshtresor për shkak të vetive të tij fizike/mekanike, veçanërisht aftësisë për të ruajtur të dhënat në nivele të larta. frekuencave, rezistencës së tij të lartë ndaj nxehtësisë dhe faktit që thith më pak ujë se materialet e tjera. FR-4 përdoret gjerësisht në ndërtesa të nivelit të lartë, si dhe në pajisje industriale dhe ushtarake. Është në përputhje me izolimin ultra të lartë (vakum ultra i lartë ose UHV).
Megjithatë, FR-4 si një substrat PCB përballet me një sërë kufizimesh, të cilat rrjedhin nga trajtimi kimik i përdorur në prodhim. Në veçanti, materiali është i prirur për formimin e përfshirjeve (flluska) dhe vija (flluska gjatësore), si dhe deformimin e fibrës së qelqit. Këto defekte mund të shkaktojnë forcë dielektrike të paqëndrueshme dhe të dëmtojnë performancën e instalimeve elektrike të PCB. Materiali i ri i xhamit epoksi i zgjidh këto probleme.
Materialet e tjera të përdorura zakonisht përfshijnë fibra poliimide/qelqi (që mbështet temperaturat më të larta dhe është më e fortë) dhe KAPTON (fleksibël, i lehtë, i përshtatshëm për aplikime të tilla si ekranet dhe tastierat). Faktorët që duhen marrë parasysh gjatë përzgjedhjes së materialeve dielektrike (nënshtresave) përfshijnë koeficientin e zgjerimit termik (CTE), temperaturën e tranzicionit të qelqit (Tg), përçueshmërinë termike dhe ngurtësinë mekanike.
PCBS ushtarake/hapësirë ajrore kërkon konsiderata të veçanta të projektimit bazuar në specifikimet e paraqitjes dhe mbulimin 100% të Projektimit për Test (DFT). Standardi MIL-STD-883 vendos metoda dhe procedura për testimin e pajisjeve mikroelektronike të përshtatshme për sistemet ushtarake dhe të hapësirës ajrore, duke përfshirë testimin mekanik dhe elektrike, procedurat e prodhimit dhe trajnimit, dhe kontrolle të tjera për të siguruar nivele të qëndrueshme të cilësisë dhe besueshmërisë në të gjithë sistemin. Aplikime të ndryshme të pajisjeve të tilla.
Përveç përmbushjes së standardeve të ndryshme, dizajni i elektronikës së sistemit të automobilave duhet të ndjekë një sërë rregullash, si testi mekanik dhe elektronik AEC-Q100 për paketimin e qarqeve të integruara. Efektet e ndërlidhjes mund të ndërhyjnë në sigurinë e automjetit. Për të minimizuar këto efekte, projektuesit e PCB-ve duhet të specifikojnë një distancë midis linjës së sinjalit dhe linjës së energjisë. Dizajni dhe standardizimi lehtësohen nga mjetet softuerike që nxjerrin në pah automatikisht aspekte të dizajnit që kanë nevojë për modifikim të mëtejshëm për të përmbushur kufizimet e ndërhyrjeve dhe kushtet e shpërndarjes së nxehtësisë për të shmangur ndikimin e funksionimit të sistemit.
Shënime:
Ndërhyrja nga vetë qarku nuk është një kërcënim për cilësinë e sinjalit. PCB-ja në makinë bombardohet me zhurmë, e cila ndërvepron me trupin në mënyra komplekse për të nxitur rrymë të padëshiruar në qark. Rritjet e tensionit dhe luhatjet e shkaktuara nga sistemet e ndezjes së automobilave mund t'i shtyjnë komponentët shumë përtej tolerancave të tyre të përpunimit.
Problem me softuerin
Mjetet e sotme të paraqitjes së PCB-ve duhet të kenë kombinime të shumta funksionale për të përmbushur kërkesat e projektuesve. Zgjedhja e mjetit të duhur të paraqitjes duhet të jetë konsiderata e parë në dizajnimin e PCB-ve dhe nuk duhet të neglizhohet kurrë. Produktet nga Mentor Graphics, OrCAD Systems dhe Altium janë ndër mjetet e sotme të paraqitjes së PCB-ve.
Projektuesi Altium
Altium Designer është një nga paketat e dizajnit të PCB-ve të nivelit të lartë në treg sot. Me funksionin e instalimeve elektrike automatike, mbështetje për rregullimin e gjatësisë së linjës dhe modelimin 3D. Altium Designer përfshin mjete për të gjitha detyrat e projektimit të qarkut, nga kapja skematike në HDL, si dhe simulimi i qarkut, analiza e sinjalit, dizajni i PCB-së dhe zhvillimi i ngulitur FPGA
Platforma e paraqitjes së PCB-ve të Mentor Graphics adreson sfidat kryesore me të cilat përballen dizajnerët e sotëm të sistemit: planifikimi i ndërlidhur i saktë, i performancës dhe i ripërdorimit; Rrugë efikase në topologji të dendura dhe komplekse; Dhe optimizimi elektromekanik. Një tipar kyç i platformës dhe një risi kyçe për industrinë është Sketch Router, i cili u jep projektuesve kontroll të plotë interaktiv mbi procesin e çmbështjelljes automatike/asistuar, duke prodhuar të njëjtat rezultate cilësore si çmbështjellja manuale, por në shumë më pak kohë.
Redaktori OrCAD PCB
OrCAD PCB Editor është një mjedis interaktiv i zhvilluar për dizajnimin e bordit në çdo nivel teknik, nga i thjeshtë në kompleks. Për shkak të shkallëzueshmërisë së vërtetë ndaj zgjidhjeve PCB të Cadence Allegro PCB Designer, OrCAD PCB Editor mbështet zhvillimin teknik të ekipeve të projektimit dhe është në gjendje të menaxhojë kufizimet (shpejtësia e lartë, integriteti i sinjalit, etj.) duke ruajtur të njëjtën ndërfaqe grafike dhe format skedari
Dosja Gerber
Formati standard i industrisë së skedarit Gerber përdoret për të përcjellë informacionin e dizajnit për prodhimin e PCB-ve. Në shumë mënyra, Gerber është i ngjashëm me PDFS në elektronikë; Është vetëm një format i vogël skedari i shkruar në një gjuhë kontrolli të përzier të makinës. Këta skedarë gjenerohen nga softueri i ndërprerësve dhe i dërgohen prodhuesit të PCB-ve në softuerin CAM.
Integrimi i sigurt i sistemeve elektronike në automjete dhe sisteme të tjera komplekse paraqet konsiderata të rëndësishme si për harduerin ashtu edhe për softuerin. Inxhinierët synojnë të minimizojnë numrin e përsëritjeve të projektimit dhe kohën e zhvillimit, gjë që ka avantazhe të rëndësishme për projektuesit që zbatojnë flukset e punës.