Mówiąc o płytkach drukowanych, nowicjusze często mylą „schematy PCB” i „pliki projektu PCB”, ale w rzeczywistości odnoszą się one do różnych rzeczy. Zrozumienie różnic między nimi jest kluczem do udanej produkcji PCB, więc aby umożliwić początkującym lepsze wykonanie tego zadania, niniejszy artykuł rozbije na czynniki pierwsze kluczowe różnice między schematami PCB a projektem PCB.

Co to jest PCB
Zanim przejdziemy do omówienia różnicy między schematem a projektem, należy wyjaśnić, czym jest płytka PCB (PCB).

Zasadniczo wewnątrz urządzeń elektronicznych znajdują się płytki drukowane, zwane również płytkami drukowanymi. Ta zielona płytka drukowana wykonana z metali szlachetnych łączy wszystkie elementy elektryczne urządzenia i umożliwia mu normalną pracę. Bez PCB sprzęt elektroniczny nie będzie działał.

Schemat PCB i projekt PCB
Schemat PCB to prosty dwuwymiarowy projekt obwodu, który pokazuje funkcjonalność i łączność między różnymi komponentami. Projekt PCB to trójwymiarowy układ, a położenie komponentów jest zaznaczane po zagwarantowaniu, że obwód będzie działał normalnie.

Dlatego schemat PCB jest pierwszą częścią projektowania płytki drukowanej. Jest to graficzna reprezentacja, która wykorzystuje uzgodnione symbole do opisywania połączeń obwodów, czy to w formie pisemnej, czy w formie danych. Podpowiada również, jakie komponenty mają być użyte i jak są połączone.

Jak sama nazwa wskazuje, schemat PCB jest planem i projektem. Nie wskazuje, gdzie konkretnie zostaną umieszczone komponenty. Zamiast tego schemat przedstawia, w jaki sposób PCB ostatecznie osiągnie łączność i stanowi kluczową część procesu planowania.

Po zakończeniu projektu następnym krokiem jest projekt PCB. Projekt jest układem lub fizyczną reprezentacją schematu PCB, w tym układem ścieżek miedzianych i otworów. Projekt PCB pokazuje lokalizację wyżej wymienionych komponentów i ich połączenie z miedzią.

Projekt PCB to etap związany z wydajnością. Inżynierowie budują rzeczywiste komponenty na podstawie projektu PCB, aby móc sprawdzić, czy sprzęt działa prawidłowo. Jak wspomnieliśmy wcześniej, każdy powinien być w stanie zrozumieć schemat PCB, ale niełatwo jest zrozumieć jego funkcję, patrząc na prototyp.

Po zakończeniu tych dwóch etapów i jeśli jesteś zadowolony z wydajności płytki PCB, możesz zlecić jej wdrożenie producentowi.

Elementy schematu PCB
Po ogólnym zrozumieniu różnicy między nimi, przyjrzyjmy się bliżej elementom schematu PCB. Jak wspomnieliśmy, wszystkie połączenia są widoczne, ale należy pamiętać o kilku zastrzeżeniach:

Aby połączenia były wyraźnie widoczne, nie są one tworzone w skali; w projekcie PCB mogą znajdować się bardzo blisko siebie
Niektóre połączenia mogą się krzyżować, co jest w zasadzie niemożliwe
Niektóre linki mogą znajdować się po przeciwnej stronie układu, ze znakiem wskazującym, że są połączone
Ten „projekt” PCB może zajmować jedną, dwie lub nawet kilka stron, aby opisać całą zawartość, która musi zostać uwzględniona w projekcie

Ostatnią rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest to, że bardziej złożone schematy można grupować według funkcji, aby poprawić czytelność. Układanie połączeń w ten sposób nie będzie miało miejsca na następnym etapie, a schematy zazwyczaj nie pasują do ostatecznego projektu modelu 3D.

Elementy projektu PCB
Czas zagłębić się w elementy plików projektu PCB. Na tym etapie przeszliśmy od pisemnych planów do fizycznych reprezentacji skonstruowanych przy użyciu laminatów lub materiałów ceramicznych. Gdy wymagana jest szczególnie zwarta przestrzeń, niektóre bardziej złożone aplikacje wymagają użycia elastycznych PCB.

Zawartość pliku projektu PCB jest zgodna z planem ustalonym przez schemat przepływu, ale, jak wspomniano wcześniej, oba są bardzo różne pod względem wyglądu. Omówiliśmy schematy PCB, ale jakie różnice można zaobserwować w plikach projektu?

Kiedy mówimy o plikach projektu PCB, mówimy o modelu 3D, który obejmuje płytkę drukowaną i pliki projektu. Mogą być one jednowarstwowe lub wielowarstwowe, chociaż najczęściej występują dwie warstwy. Możemy zaobserwować pewne różnice między schematami PCB a plikami projektu PCB:

Wszystkie komponenty mają odpowiednie rozmiary i są prawidłowo rozmieszczone
Jeżeli dwa punkty nie powinny być połączone, należy je ominąć lub przełączyć na inną warstwę PCB, aby uniknąć przecinania się na tej samej warstwie

Ponadto, jak już krótko wspomnieliśmy, projektowanie PCB zwraca większą uwagę na rzeczywistą wydajność, ponieważ jest to w pewnym stopniu faza weryfikacji produktu końcowego. W tym momencie wchodzi w grę praktyczność projektu, który faktycznie musi działać, a także należy wziąć pod uwagę wymagania fizyczne płytki drukowanej. Niektóre z nich obejmują:

W jaki sposób rozmieszczenie elementów pozwala na odpowiednią dystrybucję ciepła?
Złącza na krawędzi
W kwestii prądu i ciepła, jaka musi być grubość poszczególnych śladów?

Ponieważ ograniczenia fizyczne i wymagania oznaczają, że pliki projektu PCB zazwyczaj wyglądają zupełnie inaczej niż projekt na schemacie, pliki projektu zawierają warstwę sitodruku. Warstwa sitodruku wskazuje litery, cyfry i symbole, aby pomóc inżynierom w montażu i użytkowaniu płytki.

Należy pracować zgodnie z planem po zmontowaniu wszystkich komponentów na płytce drukowanej. Jeśli nie, należy narysować ponownie.