Geliştirilen devre diyagramına göre, simülasyon gerçekleştirilebilir ve PCB, Gerber/matkap dosyası dışa aktarılarak tasarlanabilir. Tasarım ne olursa olsun, mühendislerin devrelerin (ve elektronik bileşenlerin) nasıl düzenlenmesi gerektiğini ve nasıl çalıştıklarını tam olarak anlamaları gerekir. Elektronik mühendisleri için, PCB tasarımı için doğru yazılım araçlarını bulmak göz korkutucu bir görev olabilir. Bir PCB projesi için iyi çalışan yazılım araçları, başkaları için iyi çalışmayabilir. Mühendisler, sezgisel olan, yararlı özellikler içeren, riski sınırlayacak kadar kararlı olan ve onları birden fazla proje için uygun hale getiren sağlam bir kütüphaneye sahip olan tahta tasarım araçları istiyorlar.

Donanım Sorunu

IoT projeleri için entegrasyon performans ve güvenilirlik için kritiktir ve iletken ve iletken olmayan malzemelerin PCB'lerde entegrasyonu, IoT tasarımcılarının tasarımın çeşitli elektrik ve mekanik yönleri arasındaki etkileşimleri incelemesini gerektirir. Özellikle, bileşen boyutları küçülmeye devam ettikçe, PCB'lerde elektrikli ısıtma giderek daha kritik hale geliyor. Aynı zamanda fonksiyonel gereksinimler artmaktadır. Tasarımın performansa dayalı performansını elde etmek, sıcaklık yanıtı, elektrik bileşenlerinin tahtadaki davranışını ve genel termal yönetim, sistemin işlevselliği ve güvenilirliği için kritik öneme sahiptir.

Korumayı sağlamak için PCB izole edilmelidir. Elektronik sistemi oluşturmak için tahtaya yerleştirilen bakır izleri koruyarak kısa devreler önlenir. Sentetik reçine yapıştırıcı kağıdı (SRBP, FR-1, FR-2) gibi düşük maliyetli alternatiflerle karşılaştırıldığında, FR-4, fiziksel/mekanik özellikleri, özellikle yüksek frekanslarda verileri tutma yeteneği ve diğer malzemelerden daha az suyu emme yeteneği nedeniyle bir substrat malzemesi olarak daha uygundur. FR-4, endüstriyel ve askeri ekipmanların yanı sıra üst düzey binalarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Ultra yüksek yalıtım (ultra yüksek vakum veya UHV) ile uyumludur.

Bununla birlikte, bir PCB substratı olarak FR-4, üretimde kullanılan kimyasal işlemden kaynaklanan bir takım sınırlamalarla karşı karşıyadır. Özellikle, malzeme inklüzyonların (kabarcıklar) ve çizgilerin (uzunlamasına kabarcıklar) oluşumuna ve cam elyafın deformasyonuna eğilimlidir. Bu kusurlar tutarsız dielektrik mukavemete neden olabilir ve PCB kablolama performansını bozabilir. Yeni epoksi cam malzeme bu sorunları çözer.

Yaygın olarak kullanılan diğer malzemeler arasında poliimid/cam elyaf (daha yüksek sıcaklıkları destekleyen ve daha zor olan) ve kapton (esnek, hafif, ekranlar ve klavyeler gibi uygulamalar için uygun) bulunur. Dielektrik malzemeler (substratlar) seçilirken dikkate alınması gereken faktörler arasında termal genleşme katsayısı (CTE), cam geçiş sıcaklığı (TG), termal iletkenlik ve mekanik sertlik bulunur.

Askeri/havacılık PCB'leri, düzen özelliklerine dayalı özel tasarım hususları ve test için% 100 tasarım (DFT) kapsamı gerektirir. MIL-STD-883 Standardı, sistem genelinde tutarlı kalite ve güvenilirlik seviyelerini sağlamak için mekanik ve elektrik testi, üretim ve eğitim prosedürleri ve diğer kontroller dahil olmak üzere askeri ve havacılık sistemleri için uygun mikroelektronik cihazların test edilmesi için yöntem ve prosedürler oluşturur. Bu tür cihazların çeşitli uygulamaları.

Çeşitli standartları karşılamaya ek olarak, otomotiv sistemi elektroniklerinin tasarımı, AEC-Q100 Mekanik ve Elektronik Test gibi bir dizi kuralı izlemelidir. Çarpışma etkileri araç güvenliğine müdahale edebilir. Bu etkileri en aza indirmek için PCB tasarımcıları sinyal hattı ile güç hattı arasında bir mesafe belirtmelidir. Tasarım ve standardizasyon, sistem işlemini etkilemek için parazit sınırlamalarını ve ısı dağılma koşullarını karşılamak için daha fazla değişiklik yapılması gereken yönlerini otomatik olarak vurgulayan yazılım araçları ile kolaylaştırılır.

Notlar:

Devrenin kendisinden gelen parazit, sinyal kalitesine yönelik bir tehdit değildir. Arabadaki PCB, devrede istenmeyen akımı indüklemek için vücutla karmaşık yollarla etkileşime giren gürültü ile bombalanır. Otomotiv ateşleme sistemlerinin neden olduğu voltaj artışları ve dalgalanmalar, bileşenleri işleme toleranslarının çok ötesine itebilir.

Yazılım Sorunu

Bugünün PCB düzen araçlarının tasarımcıların gereksinimlerini karşılamak için birden fazla fonksiyonel kombinasyona sahip olması gerekir. Doğru düzen aracını seçmek PCB tasarımında ilk husus olmalı ve asla göz ardı edilmemelidir. Mentor Graphics, ORCAD Systems ve Altium'dan ürünler bugünün PCB düzen araçları arasındadır.

Altium Tasarımcı

Altium Designer, bugün piyasadaki üst düzey PCB tasarım paketlerinden biridir. Otomatik kablolama fonksiyonu, hat uzunluğu ayarı ve 3D modelleme desteği ile. Altium Designer, şematik yakalamadan HDL'ye kadar tüm devre tasarım görevleri için araçları içerir ve devre simülasyonu, sinyal analizi, PCB tasarımı ve FPGA gömülü geliştirme

Mentor Graphics'in PCB Düzen Platformu, bugünün sistem tasarımcılarının karşılaştığı temel zorlukları ele alıyor: doğru, performans-ve yeniden kullanım odaklı iç içe planlama; Yoğun ve karmaşık topolojilerde etkili yönlendirme; Ve elektromekanik optimizasyon. Platformun önemli bir özelliği ve endüstri için önemli bir yenilik, tasarımcılara otomatik/yardımlı açılma işlemi üzerinde tam etkileşimli kontrol sağlayan, manuel açılışla aynı kalite sonuçlarını üreten, ancak çok daha az sürede çizim yönlendiricisidir.

Orcad PCB editörü

OrcAD PCB Editörü, herhangi bir teknik düzeyde, basitten karmaşık olana kadar kart tasarımı için geliştirilen etkileşimli bir ortamdır. Cadence Allegro PCB Designer'ın PCB çözümlerine gerçek ölçeklenebilirliği nedeniyle ORCAD PCB Editör, tasarım ekiplerinin teknik geliştirmesini destekler ve aynı grafik arayüzünü ve dosya formatını korurken kısıtlamaları (yüksek hız, sinyal bütünlüğü, vb.) Yönetebilir

Gerber Dosyası

Endüstri standardı Gerber dosya biçimi, PCB üretimi için tasarım bilgilerini iletmek için kullanılır. Birçok yönden Gerber, elektroniklerde PDF'lere benzer; Sadece karışık makine kontrol dilinde yazılmış küçük bir dosya biçimidir. Bu dosyalar devre kesici yazılımı tarafından oluşturulur ve PCB üreticisine CAM yazılımına gönderilir.

Elektronik sistemleri araçlara ve diğer karmaşık sistemlere güvenli bir şekilde entegre etmek, hem donanım hem de yazılım için önemli hususlar sunmaktadır. Mühendisler, iş akışlarını uygulayan tasarımcılar için önemli avantajlara sahip olan tasarım yineleme sayısını ve geliştirme süresini en aza indirmeyi amaçlamaktadır.