PCB-Design ist ein integraler Bestandteil jedes elektronischen Produktentwicklungsprojekts.PCB-Design verwendet ein CAD-Software-Tool, um ein 3D-Rendering eines PCBs aus einem 2D-Schema zu erstellen, das dann zur Herstellung des Boards verwendet wirdEin optimiertes PCB-Design stellt sicher, daß die Leiterplatte wie gewünscht und innerhalb der erwarteten Spezifikation funktioniert.Die PCB-Konstrukteure müssen einem spezifischen Verfahren folgen, das den Schritten der mechanischen Definition folgt., kritische Platzierung, Platzierung, kritische Routing, Routing, endgültige Entwurfsregelprüfungen und Schaffung von Arbeitsplätzen.
•PCB-Design-Software-Tools
Es gibt viele Computergestützte Entwurfsoftwarepakete, einige kostenlos und andere kostenpflichtig.
Altium Designer, PADs, Allegro und OrCAD sind die am häufigsten verwendeten PCB-Design-Software-Tools.Kostenlose CAD-Tools wie Kicad und ExpressPCBDiese Werkzeuge sind im Umgang mit komplexeren Entwürfen eingeschränkt und haben im Vergleich dazu nur begrenzte Funktionen.
Die Eigenschaften und Fähigkeiten der PCB-Design-Software können von Werkzeug zu Werkzeug sehr unterschiedlich sein.Ein Ingenieur oder Designer kann oft ein bestimmtes Werkzeug wählen, weil es die notwendigen Eigenschaften hat, die andere Werkzeuge nicht haben. Die grundlegenderen PCB-Design-Tools bieten wesentlich grundlegendere Funktionen und Funktionen.wie komplexe Routing mit spezifizierten Designregeln und Routing-Signalsimulation.
Da PCBs immer komplexer werden und häufig einen viel kleineren Fußabdruck aufweisen, werden kostenpflichtige Softwarepakete oft bevorzugt, wenn auch nicht benötigt.
• Schematische Aufnahme
Einer der ersten Schritte bei der Entwicklung elektronischer Produkte ist die Erstellung einer Konstruktionsspezifikation.Differentialpaare, usw.
PCB-Schemata wurden früher und manchmal noch von Hand gezeichnet, aber die meisten Schemata werden mit CAD-Software gezeichnet oder "gefangen genommen".
Ein PCB-Schema ist eine zweidimensionale Zeichnung, die zeigt, welche Komponenten mit anderen Komponenten verbunden sind und Anweisungen zur Anordnung der Spuren auf der Platine enthält.Schematische Symbole werden vom Ingenieur für jede Komponente erstellt.Die Fußabdrücke werden vom PCB-Designer erstellt und definieren die physikalischen Abmessungen jeder Komponente, die Pin-Standorte und ob es sich um SMT- oder durch-Loch.
• Komponentenplatzierung
PCB-Design nimmt die zweidimensionalen Schemata und erstellt eine dreidimensionale Darstellung.und Bohrinformationen eingestellt wurdenDie Platzierung von Bauteilen ist der erste Schritt im PCB-Entwurfsprozess. PCB-Fußabdrücke müssen alle erforderlichen Informationen enthalten, bevor sie in das Design aufgenommen werden können.Sie müssen alle relevanten Informationen definiert haben.
Bevor man sich zu tief in die Komponentenplatzierung eintaucht, ist es wichtig, Komponenten grob zu platzieren, oft in verwandte Gruppen,um eine Vorstellung davon zu bekommen, wo sie sich befinden und ob sie alle auf dem Brett passen oder nichtEs ist wichtig zu prüfen, wie die verschiedenen Komponenten kommunizieren und mit welcher Geschwindigkeit die Signale aufrechterhalten werden müssen.Eine ungefähre Platzierung kann auch helfen, zu bestimmen, wie viele Schichten erforderlich sein werden, um ein Stackup zu erhaltenAls nächstes kommt das kritische Routing, also Spuren mit sehr engen Einschränkungen, die der PCB-Designer später nicht bewegen wird.Die endgültige Platzierung muss gründlich überprüft werden, weil die Platzierung Änderungen nach der Routing begonnen hat, kann dazu führen, dass zu zerreißen und neu arbeiten.
• Routing
Bei komplexen Konstruktionen mit vielen Einschränkungen und Anforderungen ist es notwendig, die Komponenten mit Spuren zu verbinden, die vom Schema angezeigt werden.Einige Software-Tools ermöglichen es dem Designer, eine Reihe von Designregeln einzugeben. Wenn eine Regel gebrochen wird, wird sie während einer Designregelprüfung gekennzeichnet. Dann wird eine Netlist, eine textbasierte Datei, aus dem Schema generiert.Die Netzliste enthält Informationen wie Referenzbezeichner und Pinnummern.Es zeigt auch, welche Komponenten mit anderen Komponenten verbunden werden müssen.
Der erste Schritt bei der Routing ist die Festlegung der kritischen Routen, bei denen Signale mit einer bestimmten Geschwindigkeit reisen müssen, die Verbindung innerhalb einer erforderlichen Zeitspanne herstellen,oder DifferentialpaareDie wichtigsten Strecken werden zuerst abgeschlossen, wobei Größe und Länge der Spur entscheidend sind.in der Regel in der Reihenfolge der Schwierigkeit oder KomplexitätDiese Spuren bewegen sich häufig durch Schichten durch verschiedene Arten von Durchgängen. Der PCB-Designer muss eine endgültige detaillierte Überprüfung durchführen und alle DRC-Verstöße werden entweder behoben oder gelöscht.
• Produktionsergebnisse
Sobald der PCB-Entwurf abgeschlossen und genehmigt ist, werden die Daten für die Herstellung erzeugt.Die Gerber-Dateien sind Bilder, die verwendet werden, um die verschiedenen Schichten zu zeigen und werden mit einem Foto-Plotter für die Herstellung verwendetFür die Fertigung sind auch Seidenmasken, Schweißmasken und NC-Bohrungen und Routing erforderlich.
Für die Montage werden verschiedene Dateien verwendet, um die verschiedenen an dem Prozess beteiligten Maschinen zu programmieren, darunter eine Materialrechnung (BOM), so dass die Komponenten bezogen und gekauft werden können,eine Pick-and-Place-Datei zur Programmierung der Pick-and-Place-Maschine, und die Netto-Liste für Funktionsprüfung und -Inspektion.
