Runājot par iespiedshēmu platēm, iesācēji bieži jauc “PCB shēmas” un “PCB dizaina failus”, taču patiesībā tie attiecas uz dažādām lietām. Izpratne par atšķirībām starp tām ir atslēga veiksmīgai PCB ražošanai, tāpēc, lai iesācēji varētu to labāk izdarīt, šajā rakstā tiks analizētas galvenās atšķirības starp PCB shēmām un PCB dizainu.

Kas ir PCB
Pirms iedziļināties atšķirībā starp shēmu un dizainu, ir jāsaprot, kas ir PCB?

Elektronisko ierīču iekšpusē ir iespiedshēmas plates, ko sauc arī par iespiedshēmas platēm. Šī zaļā shēmas plate, kas izgatavota no dārgmetāla, savieno visas ierīces elektriskās sastāvdaļas un nodrošina tās normālu darbību. Bez shēmas plates elektroniskās iekārtas nedarbosies.

PCB shēmas un PCB dizains
PCB shēma ir vienkāršs divdimensiju shēmas dizains, kas parāda dažādu komponentu funkcionalitāti un savienojamību. PCB dizains ir trīsdimensiju izkārtojums, un komponentu pozīcijas tiek atzīmētas pēc tam, kad ir garantēta shēmas normāla darbība.

Tāpēc PCB shēma ir pirmā iespiedshēmas plates projektēšanas daļa. Tā ir grafiska attēlošana, kurā tiek izmantoti saskaņoti simboli, lai aprakstītu shēmas savienojumus gan rakstiskā, gan datu formā. Tā arī norāda izmantojamās sastāvdaļas un to savienošanas veidu.

Kā jau nosaukums norāda, PCB shēma ir plāns un rasējums. Tā nenorāda, kur tieši tiks novietotas komponentes. Drīzāk shēma iezīmē, kā PCB galu galā nodrošinās savienojamību, un ir svarīga plānošanas procesa sastāvdaļa.

Pēc rasējuma pabeigšanas nākamais solis ir PCB dizains. Dizains ir PCB shēmas izkārtojums vai fiziskais attēlojums, ieskaitot vara vadu un caurumu izkārtojumu. PCB dizains parāda iepriekšminēto komponentu atrašanās vietu un to savienojumu ar varu.

PCB dizains ir ar veiktspēju saistīts posms. Inženieri, pamatojoties uz PCB dizainu, izgatavoja reālas komponentes, lai pārbaudītu, vai iekārta darbojas pareizi. Kā jau minējām iepriekš, ikvienam vajadzētu būt iespējai saprast PCB shēmu, taču, aplūkojot prototipu, nav viegli saprast tās funkciju.

Pēc tam, kad šie divi posmi ir pabeigti un esat apmierināts ar PCB veiktspēju, tas jāievieš, izmantojot ražotāju.

PCB shematiskie elementi
Pēc tam, kad aptuveni sapratīsim atšķirību starp abiem, aplūkosim tuvāk PCB shēmas elementus. Kā jau minējām, visi savienojumi ir redzami, taču ir jāpatur prātā daži brīdinājumi:

Lai savienojumus varētu skaidri redzēt, tie nav veidoti mērogā; PCB konstrukcijā tie var atrasties ļoti tuvu viens otram.
Daži savienojumi var krustoties, kas patiesībā nav iespējams.
Dažas saites var atrasties izkārtojuma pretējā pusē ar atzīmi, kas norāda, ka tās ir saistītas.
Šajā PCB “projektā” var izmantot vienu, divas vai pat dažas lapas, lai aprakstītu visu saturu, kas jāiekļauj dizainā.

Visbeidzot, jāatzīmē, ka sarežģītākas shēmas var grupēt pēc funkcijas, lai uzlabotu lasāmību. Savienojumu izvietošana šādā veidā nākamajā posmā netiks veikta, un shēmas parasti neatbilst 3D modeļa galīgajam dizainam.

PCB dizaina elementi
Ir pienācis laiks iedziļināties PCB dizaina failu elementos. Šajā posmā mēs pārgājām no rakstiskiem rasējumiem uz fiziskiem attēlojumiem, kas izgatavoti, izmantojot laminātu vai keramikas materiālus. Ja nepieciešama īpaši kompakta telpa, dažiem sarežģītākiem lietojumiem ir nepieciešams izmantot elastīgas PCB.

PCB dizaina faila saturs atbilst shēmas plūsmas noteiktajam plānam, taču, kā minēts iepriekš, abi pēc izskata ir ļoti atšķirīgi. Mēs esam apsprieduši PCB shēmas, bet kādas atšķirības var novērot dizaina failos?

Runājot par PCB dizaina failiem, mēs runājam par 3D modeli, kas ietver iespiedshēmas plati un dizaina failus. Tie var būt viena slāņa vai vairāku slāņu, lai gan visbiežāk ir divi slāņi. Var novērot dažas atšķirības starp PCB shēmām un PCB dizaina failiem:

Visas sastāvdaļas ir pareizi izmērotas un novietotas
Ja divi punkti nav jāsavieno, tiem jāapiet viens otram apkārt vai jāpārslēdzas uz citu PCB slāni, lai tie nesakrustotos vienā slānī.

Turklāt, kā jau īsumā runājām, PCB dizainā lielāka uzmanība tiek pievērsta faktiskajai veiktspējai, jo šī zināmā mērā ir gala produkta verifikācijas fāze. Šajā brīdī ir jāņem vērā dizaina praktiskums un iespiedshēmas plates fiziskās prasības. Dažas no tām ietver:

Kā komponentu atstatums nodrošina pietiekamu siltuma sadali?
Savienotāji malā
Attiecībā uz strāvas un siltuma jautājumiem, cik biezām jābūt dažādām trasēm

Tā kā fizisko ierobežojumu un prasību dēļ PCB dizaina faili parasti izskatās ļoti atšķirīgi no shēmas dizaina, dizaina failos ir iekļauts sietspiedes slānis. Sietspiedes slānis apzīmē burtus, ciparus un simbolus, lai palīdzētu inženieriem salikt un lietot plati.

Pēc visu komponentu salikšanas uz iespiedshēmas plates ir jādarbojas, kā plānots. Ja nē, ir jāveic pārzīmēšana.