Când vorbesc despre plăci cu circuite imprimate, începătorii confundă adesea „schemele PCB” cu „fișierele de proiectare PCB”, dar, de fapt, acestea se referă la lucruri diferite. Înțelegerea diferențelor dintre ele este cheia pentru fabricarea cu succes a PCB-urilor, așa că, pentru ca începătorii să facă acest lucru mai bine, acest articol va analiza diferențele cheie dintre schemele PCB și proiectarea PCB.
Ce este PCB-ul
Înainte de a intra în diferența dintre schemă și design, trebuie înțeles ce este un PCB?
Practic, în interiorul dispozitivelor electronice există plăci cu circuite imprimate, numite și plăci cu circuite imprimate. Această placă de circuit verde, fabricată din metal prețios, conectează toate componentele electrice ale dispozitivului și îi permite acestuia să funcționeze normal. Fără PCB, echipamentele electronice nu vor funcționa.
Schema PCB și proiectarea PCB-urilor
Schema PCB este un design simplu de circuit bidimensional care arată funcționalitatea și conectivitatea dintre diferite componente. Designul PCB este un aspect tridimensional, iar poziția componentelor este marcată după ce se garantează funcționarea normală a circuitului.
Prin urmare, schema PCB este prima parte a proiectării unei plăci cu circuite imprimate. Aceasta este o reprezentare grafică ce folosește simboluri convenite pentru a descrie conexiunile circuitelor, fie în formă scrisă, fie sub formă de date. De asemenea, indică componentele care vor fi utilizate și modul în care acestea sunt conectate.
Așa cum sugerează și numele, schema PCB este un plan și un proiect. Nu indică unde vor fi amplasate în mod specific componentele. Mai degrabă, schema prezintă modul în care PCB-ul va realiza în cele din urmă conectivitatea și formează o parte cheie a procesului de planificare.
După finalizarea planului, următorul pas este designul PCB. Designul este reprezentarea fizică a schemei PCB, inclusiv amplasarea traseelor și găurilor de cupru. Designul PCB arată locația componentelor menționate anterior și conexiunea lor la cupru.
Proiectarea PCB-ului este o etapă legată de performanță. Inginerii construiesc componente reale pe baza designului PCB, astfel încât să poată testa dacă echipamentul funcționează corect. După cum am menționat anterior, oricine ar trebui să poată înțelege schema PCB, dar nu este ușor să înțelegi funcția sa uitându-te la prototip.
După ce aceste două etape au fost finalizate și sunteți mulțumit de performanța PCB-ului, trebuie să îl implementați prin intermediul producătorului.
Elemente schematice PCB
După ce am înțeles în linii mari diferența dintre cele două, haideți să aruncăm o privire mai atentă asupra elementelor schemei PCB. După cum am menționat, toate conexiunile sunt vizibile, dar există câteva avertismente de reținut:
Pentru a putea vedea clar conexiunile, acestea nu sunt create la scară; în proiectarea PCB-ului, acestea pot fi foarte apropiate una de cealaltă.
Unele conexiuni se pot intersecta, ceea ce este de fapt imposibil
Unele linkuri pot fi pe partea opusă a machetei, cu un marcaj care indică faptul că sunt legate.
Acest „plan” PCB poate folosi o pagină, două pagini sau chiar câteva pagini pentru a descrie tot conținutul care trebuie inclus în design.
Ultimul lucru de reținut este că schemele mai complexe pot fi grupate după funcții pentru a îmbunătăți lizibilitatea. Aranjarea conexiunilor în acest fel nu va avea loc în etapa următoare, iar schemele de obicei nu corespund cu designul final al modelului 3D.
Elemente de design PCB
Acum este momentul să aprofundăm elementele fișierului de proiectare PCB. În această etapă, am trecut de la planuri scrise la reprezentări fizice construite folosind materiale laminate sau ceramice. Atunci când este necesar un spațiu deosebit de compact, unele aplicații mai complexe necesită utilizarea de PCB-uri flexibile.
Conținutul fișierului de proiectare PCB urmează planul stabilit de fluxul schematic, dar, așa cum am menționat anterior, cele două sunt foarte diferite ca aspect. Am discutat despre schemele PCB, dar ce diferențe pot fi observate în fișierele de proiectare?
Când vorbim despre fișiere de proiectare PCB, vorbim despre un model 3D, care include o placă de circuit imprimat și fișiere de proiectare. Acestea pot fi cu un singur strat sau cu mai multe straturi, deși cele mai comune sunt două straturi. Putem observa câteva diferențe între schemele PCB și fișierele de proiectare PCB:
Toate componentele sunt dimensionate și poziționate corect
Dacă două puncte nu trebuie conectate, acestea trebuie să se ocolească sau să se comute la un alt strat PCB pentru a evita intersectarea pe același strat.
În plus, așa cum am discutat pe scurt, proiectarea PCB-urilor acordă mai multă atenție performanței reale, deoarece aceasta este într-o oarecare măsură faza de verificare a produsului final. În acest moment, trebuie să intervină caracterul practic al designului care chiar funcționează, iar cerințele fizice ale plăcii de circuit imprimat trebuie luate în considerare. Printre acestea se numără:
Cum permite distanțarea componentelor o distribuție suficientă a căldurii
Conectori la margine
În ceea ce privește problemele de curent și căldură, cât de grosime trebuie să fie diferitele urme
Deoarece limitările și cerințele fizice înseamnă că fișierele de proiectare PCB arată de obicei foarte diferit de designul de pe schemă, fișierele de proiectare includ un strat serigrafiat. Stratul serigrafiat indică litere, numere și simboluri pentru a ajuta inginerii să asambleze și să utilizeze placa.
Este necesar să funcționeze conform planului după ce toate componentele sunt asamblate pe placa cu circuite imprimate. Dacă nu, trebuie să redesenați.
în concluzie
Deși schemele PCB și fișierele de proiectare PCB sunt adesea confundate, de fapt, realizarea schemelor PCB și proiectarea PCB se referă la două procese separate atunci când se creează o placă cu circuite imprimate. Diagrama schematică PCB care poate desena fluxul procesului trebuie creată înainte de a putea fi realizat proiectarea PCB, iar proiectarea PCB este o parte importantă a determinării performanței și integrității PCB-ului.