PCB-ontwerp is een integraal onderdeel van elk project voor de ontwikkeling van elektronische producten.PCB-ontwerp maakt gebruik van een CAD-software-tool om een 3D-weergave van een PCB te maken van een 2D-schema dat vervolgens wordt gebruikt om het bord te fabricerenEen geoptimaliseerd PCB-ontwerp zorgt ervoor dat het circuitbord presteert zoals gewenst en binnen de verwachte specificatie.PCB-ontwerpers moeten een specifiek proces volgen dat de stappen van mechanische definitie volgt, kritische plaatsing, plaatsing, kritische routing, routing, definitieve ontwerpregelscontroles en het creëren van outjobs.
•PCB-ontwerpsoftware-tools
Er zijn veel computerondersteunde ontwerppakketten (CAD) beschikbaar, sommige gratis en andere kosten.
Altium Designer, PAD's, Allegro en OrCAD zijn de meest gebruikte pcb-ontwerpsoftware.gratis CAD-tools zoals Kicad en ExpressPCBDeze hulpmiddelen zijn beperkt in het verwerken van complexere ontwerpen en hebben in vergelijking daarbij beperkte functies.
De kenmerken en mogelijkheden van pcb-ontwerpprojecten kunnen van tool tot tool sterk verschillen.Een ingenieur of ontwerper kan vaak een bepaald gereedschap kiezen omdat het de nodige kenmerken heeft die andere gereedschappen niet hebben. De meer elementaire pcb-ontwerpinstrumenten bieden veel meer elementaire functies en functies.zoals complexe routing met gespecificeerde ontwerpregels en routingsignaalsimulatie.
Aangezien PCB's steeds complexer worden en vaak een veel kleinere voetafdruk hebben, worden betaalde softwarepakketten vaak de voorkeur gegeven, zo niet vereist.
• Schematische opname
Een van de eerste stappen in de ontwikkeling van elektronische producten is de opstelling van een ontwerpspecificatie.differentiële paren, enz.
PCB-schema's werden vroeger en soms nog steeds met de hand getekend, maar de meeste schema's worden getekend of "gevangen" met behulp van CAD-software.
Een pcb-schema is een tweedimensionale tekening die laat zien welke componenten zich verbinden met andere componenten en instructies geeft over hoe de sporen op het bord worden geplaatst.schematische symbolen worden gemaakt door de ingenieur voor elk onderdeelDe voetafdrukken worden gemaakt door de PCB-ontwerper en definiëren de fysieke afmetingen van elk onderdeel, de plaatsen van de pinnen en of het SMT of door het gat is.
• Plaatsing van componenten
PCB-ontwerp is het nemen van de tweedimensionale schema's en het creëren van een driedimensionale weergave.en boorinformatie zijn ingesteld, is de plaatsing van componenten de eerste stap in het PCB-ontwerpproces. PCB-voetafdrukken moeten alle vereiste informatie bevatten voordat ze in het ontwerp kunnen worden geplaatst;alle relevante informatie moet worden gedefinieerd
Voordat we te diep gaan in de plaatsing van de onderdelen, is het essentieel om de onderdelen ruwweg te plaatsen, vaak in verwante groepen,om een idee te krijgen van waar ze zich zullen bevinden en of ze allemaal op het bord zullen passenHet is essentieel om te overwegen hoe de verschillende componenten zullen communiceren en de snelheid waarmee de signalen moeten worden gehandhaafd.Een ruwe plaatsing oefening kan ook helpen bepalen hoeveel lagen zullen nodig zijn om een stapel te krijgenDe volgende stap is de kritische routing, dat wil zeggen traces met zeer strakke beperkingen die de PCB-ontwerper later niet zal verplaatsen.De uiteindelijke plaatsing moet grondig worden herzien omdat plaatsingswijzigingen na het starten van de routing kunnen resulteren in het verscheuren en opnieuw werken.
• Routing
Routing is het verbinden van de componenten met sporen zoals aangegeven door het schema.Sommige software-tools laten de ontwerper toe om een reeks ontwerpregels in te voerenAls een regel wordt overtreden, wordt deze gemarkeerd tijdens een ontwerpregelcontrole.De netlijst bevat informatie zoals referentie-aanduidingen en pinnummersHet laat ook zien welke componenten moeten worden aangesloten op andere componenten.
De eerste stap van routing is het vaststellen van de kritieke routes. Dit zijn routes waar signalen moeten reizen met een bepaalde snelheid, de verbinding maken binnen een vereiste tijdsbeperking,of differentiaalparenDeze zullen worden afgesloten als ze zijn voltooid. De cruciale routes worden eerst voltooid, waarbij de grootte en lengte van het spoor cruciaal zijn. De rest van de routes worden vervolgens aangelegd,meestal in volgorde van moeilijkheid of complexiteitDe PCB-ontwerper moet een laatste gedetailleerde beoordeling uitvoeren, en alle DRC-schendingen worden of bevestigd of verwijderd.
• Vervaardigingsproducten
Zodra het PCB-ontwerpproces is voltooid en goedgekeurd, worden de gegevens voor de productie gegenereerd.De Gerber-bestanden zijn afbeeldingen die worden gebruikt om de verschillende lagen te laten zien en zullen worden gebruikt met een foto plotter voor fabricageAndere bestanddelen die nodig zijn voor de fabricage zijn zijderappen, soldeermaskers en NC-booringen en routing.
Voor de assemblage wordt een hele andere set bestanden gebruikt om de verschillende machines die bij het proces betrokken zijn te programmeren.een pick-and-place bestand dat wordt gebruikt om de pick-and-place machine te programmeren, en de netlijst voor functionele tests en inspecties.
