Kalbėdami apie spausdintines plokštes, pradedantieji dažnai painioja „spausdintinių plokščių schemas“ ir „spausdintinių plokščių projektavimo failus“, tačiau iš tikrųjų jie reiškia skirtingus dalykus. Jų skirtumų supratimas yra raktas į sėkmingą spausdintinių plokščių gamybą, todėl, kad pradedantieji galėtų tai padaryti geriau, šiame straipsnyje bus išanalizuoti pagrindiniai spausdintinių plokščių schemų ir spausdintinių plokščių projektavimo skirtumai.
Kas yra PCB
Prieš pradedant nagrinėti skirtumą tarp schemos ir dizaino, reikia suprasti, kas yra PCB?
Iš esmės elektroninių prietaisų viduje yra spausdintinės plokštės, dar vadinamos spausdintinėmis plokštėmis. Ši žalia plokštė, pagaminta iš tauriojo metalo, jungia visus įrenginio elektrinius komponentus ir leidžia jam normaliai veikti. Be spausdintinės plokštės elektroninė įranga neveiks.
PCB schema ir PCB dizainas
PCB schema yra paprastas dvimatis grandinės projektas, rodantis skirtingų komponentų funkcionalumą ir jungiamumą. PCB projektas yra trimatis išdėstymas, o komponentų padėtis pažymima po to, kai grandinės veikimas yra garantuojamas normaliai.
Todėl PCB schema yra pirmoji spausdintinės plokštės projektavimo dalis. Tai grafinis vaizdas, kuriame naudojami sutartiniai simboliai grandinės jungtims apibūdinti, tiek rašytine, tiek duomenų forma. Joje taip pat nurodomi naudojami komponentai ir jų jungimo būdas.
Kaip rodo pavadinimas, PCB schema yra planas ir brėžinys. Joje nenurodoma, kur konkrečiai bus išdėstyti komponentai. Schema apibrėžia, kaip PCB galiausiai užtikrins sujungiamumą, ir yra pagrindinė planavimo proceso dalis.
Užbaigus brėžinį, kitas žingsnis yra PCB projektavimas. Projektavimas – tai PCB schemos išdėstymas arba fizinis vaizdas, įskaitant varinių laidų ir skylių išdėstymą. PCB projekte parodyta minėtų komponentų vieta ir jų jungtis su variu.
PCB projektavimas yra su našumu susijęs etapas. Inžinieriai, remdamiesi PCB projektu, sukūrė tikrus komponentus, kad galėtų patikrinti, ar įranga veikia tinkamai. Kaip jau minėjome anksčiau, kiekvienas turėtų sugebėti suprasti PCB schemą, tačiau nėra lengva suprasti jos funkciją žiūrint į prototipą.
Kai šie du etapai bus baigti ir būsite patenkinti PCB veikimu, turite jį įdiegti per gamintoją.
PCB schemos elementai
Apytiksliai supratę skirtumą tarp šių dviejų, atidžiau panagrinėkime spausdintinės plokštės schemos elementus. Kaip minėjome, visos jungtys yra matomos, tačiau reikia nepamiršti kelių įspėjimų:
Kad jungtys būtų aiškiai matomos, jos nėra kuriamos pagal mastelį; PCB konstrukcijoje jos gali būti labai arti viena kitos.
Kai kurios jungtys gali kirsti viena kitą, o tai iš tikrųjų neįmanoma
Kai kurios nuorodos gali būti priešingoje maketo pusėje, o žyma rodo, kad jos yra susietos.
Šis PCB „brėžinys“ gali apimti vieną, du ar net kelis puslapius, kad būtų aprašytas visas turinys, kurį reikia įtraukti į dizainą.
Galiausiai, reikėtų atkreipti dėmesį, kad sudėtingesnes schemas galima grupuoti pagal funkcijas, siekiant pagerinti skaitomumą. Kitame etape jungčių išdėstymas tokiu būdu nebus atliekamas, o schemos paprastai neatitinka galutinio 3D modelio projekto.
PCB dizaino elementai
Dabar pats laikas atidžiau panagrinėti PCB projektavimo failo elementus. Šiame etape perėjome nuo rašytinių brėžinių prie fizinių vaizdų, pagamintų naudojant laminuotas arba keramines medžiagas. Kai reikia ypač kompaktiškos erdvės, kai kuriems sudėtingesniems pritaikymams reikalingos lanksčios PCB plokštės.
PCB projektavimo failo turinys atitinka schemos sraute nustatytą brėžinį, tačiau, kaip minėta anksčiau, jie labai skiriasi savo išvaizda. Aptarėme PCB schemas, bet kokius skirtumus galima pastebėti projektavimo failuose?
Kalbėdami apie PCB projektavimo failus, turime omenyje 3D modelį, kurį sudaro spausdintinė plokštė ir projektavimo failai. Jie gali būti vieno arba kelių sluoksnių, nors dažniausiai pasitaiko dviejų sluoksnių. Pastebime keletą skirtumų tarp PCB schemų ir PCB projektavimo failų:
Visi komponentai yra tinkamo dydžio ir tinkamai išdėstyti
Jei dviejų taškų sujungti negalima, jie turi apeiti arba persijungti į kitą PCB sluoksnį, kad nesusikirstų tame pačiame sluoksnyje.
Be to, kaip jau trumpai aptarėme, PCB projektavime daugiau dėmesio skiriama faktiniam našumui, nes tai tam tikra prasme yra galutinio produkto patikrinimo etapas. Šiame etape turi būti užtikrintas dizaino praktiškumas ir atsižvelgta į spausdintinės plokštės fizinius reikalavimus. Kai kurie iš jų:
Kaip komponentų išdėstymas užtikrina pakankamą šilumos paskirstymą?
Jungtys krašte
Kalbant apie srovės ir šilumos problemas, kokio storio turi būti įvairūs pėdsakai?
Kadangi dėl fizinių apribojimų ir reikalavimų PCB projektavimo failai paprastai labai skiriasi nuo schemoje pateikto projekto, projektavimo failuose yra šilkografijos sluoksnis. Šilkografijos sluoksnyje nurodytos raidės, skaičiai ir simboliai, kurie padeda inžinieriams surinkti ir naudoti plokštę.
Surinkus visus komponentus ant spausdintinės plokštės, būtina dirbti pagal planą. Jei ne, reikia perbraižyti.
apibendrinant
Nors PCB schemos ir PCB projektavimo failai dažnai painiojami, iš tikrųjų PCB schemų sudarymas ir PCB projektavimas yra du atskiri spausdintinės plokštės kūrimo procesai. Prieš atliekant PCB projektą, reikia sukurti PCB schemą, kurioje būtų pavaizduotas proceso eiga, o PCB projektavimas yra svarbi PCB veikimo ir vientisumo nustatymo dalis.