Když mluvíme o deskách plošných spojů, začátečníci si často pletou „schémata plošných spojů“ a „soubory s návrhem plošných spojů“, ale ve skutečnosti se jedná o různé věci. Pochopení rozdílů mezi nimi je klíčem k úspěšné výrobě desek plošných spojů. Abychom začátečníkům pomohli v této oblasti lépe, tento článek rozebere klíčové rozdíly mezi schématy plošných spojů a návrhem plošných spojů.

Co je to PCB
Než se pustíme do rozdílu mezi schématem a návrhem, je třeba pochopit, co je to deska plošných spojů (PCB)?

V podstatě se uvnitř elektronických zařízení nacházejí desky plošných spojů, nazývané také desky plošných spojů. Tato zelená deska plošných spojů vyrobená z drahého kovu spojuje všechny elektrické součásti zařízení a umožňuje jeho normální provoz. Bez desek plošných spojů elektronická zařízení nebudou fungovat.

Schéma a návrh plošných spojů
Schéma zapojení desky plošných spojů (PCB) je jednoduchý dvourozměrný návrh obvodu, který ukazuje funkčnost a propojení mezi různými součástkami. Návrh desky plošných spojů je trojrozměrný a poloha součástek je vyznačena poté, co je zaručeno, že obvod bude fungovat normálně.

Schéma desky plošných spojů (PCB) je proto první částí návrhu desky plošných spojů. Jedná se o grafické znázornění, které používá dohodnuté symboly k popisu zapojení obvodů, ať už v písemné nebo datové podobě. Také naznačuje, které součástky se mají použít a jak jsou zapojeny.

Jak název napovídá, schéma zapojení desky plošných spojů (PCB) je plán a náčrt. Neuvádí, kde budou součástky konkrétně umístěny. Schéma spíše načrtává, jak deska plošných spojů nakonec dosáhne propojení, a tvoří klíčovou součást procesu plánování.

Po dokončení výkresu je dalším krokem návrh desky plošných spojů (PCB). Návrh je rozvržení nebo fyzické znázornění schématu zapojení desky plošných spojů, včetně rozložení měděných vodičů a otvorů. Návrh desky plošných spojů ukazuje umístění výše uvedených součástek a jejich připojení k mědi.

Návrh desky plošných spojů (PCB) je fáze související s výkonem. Inženýři na základě návrhu desky plošných spojů postavili reálné součástky, aby mohli otestovat, zda zařízení funguje správně. Jak jsme již zmínili, schématu zapojení desky plošných spojů by měl rozumět každý, ale není snadné pochopit její funkci pohledem na prototyp.

Po dokončení těchto dvou fází a spokojenosti s výkonem desky plošných spojů je nutné ji implementovat prostřednictvím výrobce.

Schématické prvky plošných spojů
Poté, co zhruba pochopíme rozdíl mezi těmito dvěma prvky, se podívejme blíže na prvky schématu zapojení desky plošných spojů. Jak jsme zmínili, všechna připojení jsou viditelná, ale je třeba mít na paměti několik upozornění:

Aby bylo možné jasně vidět spoje, nejsou vytvořeny v měřítku; v návrhu desky plošných spojů mohou být velmi blízko sebe.
Některá spojení se mohou křížit, což je ve skutečnosti nemožné.
Některé odkazy mohou být na opačné straně rozvržení se značkou označující, že jsou propojené.
Tento „návrh“ desky plošných spojů může k popisu veškerého obsahu, který je třeba do návrhu zahrnout, použít jednu, dvě nebo i několik stránek.

Poslední věc, kterou je třeba poznamenat, je, že složitější schémata lze seskupit podle funkce pro zlepšení čitelnosti. Uspořádání zapojení tímto způsobem se v další fázi neprovede a schémata obvykle neodpovídají konečnému návrhu 3D modelu.

Prvky návrhu desek plošných spojů
Je čas ponořit se hlouběji do prvků návrhu desek plošných spojů. V této fázi jsme přešli od písemných výkresů k fyzickým reprezentacím vytvořeným z laminovaných nebo keramických materiálů. Pokud je vyžadován obzvláště kompaktní prostor, některé složitější aplikace vyžadují použití flexibilních desek plošných spojů.

Obsah souboru s návrhem desky plošných spojů (PCB) odpovídá plánu stanovenému schématem, ale jak již bylo zmíněno, vzhledově se tyto dva prvky velmi liší. Schémata probrali jsme již dříve, ale jaké rozdíly lze v souborech s návrhem pozorovat?

Když mluvíme o souborech s návrhem desek plošných spojů, mluvíme o 3D modelu, který zahrnuje desku plošných spojů a návrhové soubory. Mohou být jednovrstvé nebo vícevrstvé, ačkoli nejběžnější jsou dvouvrstvé. Mezi schématy zapojení desek plošných spojů a soubory s návrhem desek plošných spojů můžeme pozorovat určité rozdíly:

Všechny komponenty jsou správně dimenzovány a umístěny
Pokud dva body nemají být spojeny, musí se obejít nebo přepnout na jinou vrstvu plošných spojů, aby se zabránilo vzájemnému křížení na stejné vrstvě.

Kromě toho, jak jsme krátce zmínili, návrh desek plošných spojů klade větší důraz na skutečný výkon, protože se do jisté míry jedná o fázi ověřování konečného produktu. V tomto bodě vstupuje do hry praktičnost návrhu, který musí skutečně fungovat, a je třeba zvážit fyzické požadavky na desku plošných spojů. Mezi ně patří například:

Jak rozteč komponent umožňuje dostatečné rozložení tepla?
Konektory na okraji
Pokud jde o otázky proudu a tepla, jak silné musí být různé vodiče?

Protože fyzikální omezení a požadavky znamenají, že soubory s návrhem desky plošných spojů obvykle vypadají velmi odlišně od návrhu na schématu, obsahují soubory s návrhem vrstvu sítotisku. Vrstva sítotisku zobrazuje písmena, číslice a symboly, které inženýrům pomáhají s sestavením a používáním desky.

Po sestavení všech součástek na desce plošných spojů je nutné pracovat podle plánu. Pokud ne, je nutné ji překreslit.