Informacije

Kako oblikovati tiskano vezje: postavitev tiskanega vezja

Kako oblikovati tiskano vezje: postavitev tiskanega vezja

Ker vemo, kako oblikovati tiskano vezje, je PCB ključni element vsakega postopka oblikovanja elektronskih vezij.

Postavitev in zasnova tiskanega vezja ima velik vpliv na način delovanja vezja, in če bo tiskano vezje zasnovano na učinkovit način, bo vezje delovalo bolj zanesljivo in v skladu s svojimi specifikacijami.

Oprema za oblikovanje PCB

Za programe komercialnega razvoja obstajajo CAD, računalniško podprti paketi za načrtovanje, ki so potrebni zaradi zapletenosti.

Tudi za študenta in ljubitelja obstaja veliko zelo dobrih paketov, ki jih lahko brezplačno dobite za skromne stroške.

Starega postopka oblikovanja PCB z uporabo traku, nameščenega na glavnem risalnem listu, že dolgo ni več, čeprav je mogoče, da bi to še vedno lahko storili v številnih zelo omejenih primerih.

Zmogljivost programske opreme PCB se zelo razlikuje. Proračun ali celo brezplačna programska oprema ponuja osnovne funkcije, medtem ko zgornji končni paketi omogočajo vključitev veliko več naprav v zasnovo. Na voljo so simulacije, zapleteno usmerjanje in še veliko več naprav.

Sposobnost izvajanja simulacij postaja vedno večja zahteva s povečevanjem hitrosti digitalnih plošč in zasnovo radijskih frekvenc, ki dosegajo vedno višje frekvence.

Shematski zajem vezja

Prva stopnja v razvoju zasnove PCB je zajemanje sheme vezja. To je mogoče doseči na različne načine. Vezja lahko vstavite v shematsko orodje za zajem. To je lahko del nabora PCB ali pa je zunanji paket, katerega izhod je mogoče izvoziti v ustrezni obliki.

Na tej stopnji se lahko poleg zgolj shematskega zajema izvajajo tudi simulacije vezja. Nekateri paketi se bodo morda lahko povezali s simulacijskimi paketi. Za aplikacije, kot je RF, zasnova simulacije vezja bo omogočila večjo optimizacijo končnega vezja brez izdelave prototipa.

S popolnim shematskim zajemom je elektronska zasnova vezja v datoteki in jo je mogoče pretvoriti v tako imenovano "mrežno listo". Seznam omrežij je informacija o medsebojni povezanosti in je v bistvu sestavni zatiči in vozlišča vezja ali mreže, na katere se vsak zatič poveže.

Začetna namestitev komponent PCB

Preden nadaljujete s podrobnim načrtovanjem in postavitvijo tiskanih vezij, si je treba približati, kje bodo nameščene komponente in ali je na plošči dovolj prostora, da bo vse potrebno vezje. To bo omogočilo odločitve o številu potrebnih slojev na plošči in tudi o tem, ali je dovolj prostora, da bo vsebovalo vsa vezja.

Ko je narejena groba ocena prostora in približnih mest komponent, je mogoče izdelati podrobnejšo postavitev komponent za oblikovanje tiskanih plošč. To lahko upošteva vidike, kot so bližina naprav, ki bodo morda morale medsebojno komunicirati, in druge informacije, ki se nanašajo na primer na RF.

Da se komponente lahko vključijo v načrt PCB, morajo imeti vse ustrezne informacije, povezane z njimi. To bo vključevalo odtis blazinic na tiskanih vezjih, vse informacije o vrtanju, območja za zaščito pred vrati in podobno. Običajno lahko več naprav deli isti odtis, zato teh podatkov ni treba vnašati za vsako številko dela komponente. Knjižnica za vse uporabljene naprave pa bo zgrajena znotraj sistema za načrtovanje postavitve tiskanih plošč. Na ta način lahko sestavne dele, ki so bili že uporabljeni, enostavno prikličete.

Usmerjanje

Ko je osnovna postavitev končana, je naslednja faza načrtovanja tiskanih vezij usmerjanje povezav med vsemi komponentami. Programska oprema PCB nato usmerja fizične povezave na ploščo v skladu s seznamom omrežij iz sheme. Da bi to dosegel, bo uporabil število slojev, ki so na voljo za povezave in po potrebi ustvaril luknje. Pogosto bo ena plast dodeljena za uporabo kot ozemljitvena plošča, druga pa kot močnostna ravnina. To ne samo, da zmanjša raven hrupa, ampak omogoča tudi povezave z nizko upornostjo vira za napajanje.

Usmerjanje lahko porabi znatno količino računalniške moči. To še posebej velja za večje izvedbe, kjer je lahko več kot tri ali štiri tisoč komponent. Kadar je usmerjanje zaradi visoke gostote komponent težko, lahko to povzroči, da usmerjanje traja precej časa.

Datoteke PCB: datoteke Gerber itd

Podatki za fotografske ploskve postavitve tiskanega vezja so prikazani v obliki datotek Gerber. Ta oblika je standardna za datoteke PCB in so oblika numerične krmilne datoteke, ki jo uporablja risalnik fotografij. Poleg datotek Gerber se generirajo tudi informacije o vrtanju, skupaj s podatki o sitotisku in odpornosti na fotografije.

Eden glavnih elementov stroškov tiskanega vezja je vrtanje. V kateri koli izvedbi so potrebne nekatere luknje za pritrditev in tiste, ki so potrebne za običajne sestavne dele. Za zmanjšanje stroškov pa je pametno uporabiti čim manj lukenj. Na ta način se bo vrtalnik moral manj spreminjati in čas se bo skrajšal.

Ko bodo podatki dokončani, se bodo podatki o PCB uporabljali na številnih področjih proizvodnega procesa. Ne samo, da se bo uporabljal za izdelavo samega PCB-ja, ampak bodo datoteke uporabljene tudi na drugih področjih proizvodnega procesa. Uporabljajo se lahko za razvoj programa za izbiro in umestitev, poleg tega pa se datoteke lahko uporabijo pri izdelavi maske za spajkanje PCB za dodajanje spajkalne paste na ploščo pred namestitvijo komponent. Datoteke se lahko uporabljajo tudi za razvijanje različnih oblik testnih programov, kot je "In-Circuit Test" (IKT), in zlasti za razvijanje katerega koli ležišča za nohte. Na ta način je zasnova PCB ključnega elementa celotnega proizvodnega procesa za kateri koli izdelek. Zasnova PCB je več kot le zasnova osnovne plošče.


Poglej si posnetek: How to make a Printed Circuit Board PCB at home (Januar 2022).