Говоря о печатных платах, новички часто путают понятия «схемы печатных плат» и «файлы проектирования печатных плат», но на самом деле это разные вещи. Понимание различий между ними — ключ к успешному изготовлению печатных плат. Чтобы новички могли лучше с этим справляться, в этой статье будут рассмотрены ключевые различия между схемами печатных плат и проектированием печатных плат.
Что такое печатная плата
Прежде чем углубляться в разницу между схемой и проектированием, необходимо понять, что такое печатная плата?
По сути, внутри электронных устройств находятся печатные платы, также называемые печатными платами. Эта зелёная плата, изготовленная из драгоценного металла, соединяет все электрические компоненты устройства и обеспечивает его нормальную работу. Без печатной платы электронное оборудование работать не будет.
Схема печатной платы и проектирование печатной платы
Схема печатной платы — это простая двумерная схема, демонстрирующая функциональность и взаимосвязь между различными компонентами. Схема печатной платы представляет собой трёхмерную схему, расположение компонентов которой размечается после того, как гарантируется её нормальная работа.
Таким образом, принципиальная схема печатной платы является первым этапом проектирования печатной платы. Это графическое представление, использующее согласованные символы для описания соединений схемы, как в письменной форме, так и в виде данных. Оно также указывает на используемые компоненты и способ их подключения.
Как следует из названия, схема печатной платы — это план и чертеж. Она не указывает, где конкретно будут размещены компоненты. Вместо этого схема описывает, как в конечном итоге будут реализованы соединения на печатной плате, и является ключевой частью процесса планирования.
После завершения разработки чертежа следующим шагом является проектирование печатной платы. Проектирование представляет собой топологию или физическое представление схемы печатной платы, включая расположение медных дорожек и отверстий. Проектирование печатной платы показывает расположение вышеупомянутых компонентов и их подключение к медным дорожкам.
Проектирование печатной платы — это этап, связанный с производительностью. Инженеры создавали реальные компоненты на основе проекта печатной платы, чтобы проверить её работоспособность. Как мы уже упоминали, принципиальную схему печатной платы должен понимать каждый, но понять её принцип работы, глядя на прототип, непросто.
После завершения этих двух этапов, если вы удовлетворены работой печатной платы, ее необходимо реализовать через производителя.
Элементы схемы печатной платы
Разобравшись в общих чертах в разнице между ними, давайте подробнее рассмотрим элементы схемы печатной платы. Как мы уже упоминали, все соединения видны, но есть несколько нюансов, о которых следует помнить:
Чтобы соединения были видны отчетливо, они не создаются в масштабе; в конструкции печатной платы они могут располагаться очень близко друг к другу.
Некоторые соединения могут пересекаться, что на самом деле невозможно.
Некоторые ссылки могут находиться на противоположной стороне макета, с пометкой, указывающей на то, что они связаны
Этот «чертеж» печатной платы может занимать одну, две или даже несколько страниц для описания всего содержимого, которое необходимо включить в проект.
Последнее, что следует отметить, — это то, что более сложные схемы можно группировать по функциям для улучшения читаемости. Подобное расположение соединений не будет реализовано на следующем этапе, и схемы, как правило, не соответствуют окончательному дизайну 3D-модели.
Элементы дизайна печатной платы
Настало время более подробно рассмотреть элементы файла проекта печатной платы. На этом этапе мы перешли от письменных чертежей к физическим моделям, изготовленным с использованием ламината или керамики. В некоторых сложных приложениях, когда требуется особенно компактное пространство, используются гибкие печатные платы.
Содержание файла проекта печатной платы соответствует чертежу, установленному в схемотехническом задании, но, как уже упоминалось, внешний вид этих двух файлов сильно различается. Мы обсудили схемы печатных плат, но какие различия можно заметить в файлах проекта?
Когда мы говорим о файлах проекта печатной платы, мы имеем в виду 3D-модель, которая включает в себя печатную плату и файлы проекта. Они могут быть однослойными или многослойными, хотя чаще всего встречаются двухслойные. Между схемами печатных плат и файлами проекта печатной платы можно заметить некоторые различия:
Все компоненты имеют правильные размеры и расположены
Если две точки не должны быть соединены, их следует обойти или переключить на другой слой печатной платы, чтобы избежать пересечения друг с другом на одном слое.
Кроме того, как мы уже кратко упоминали, при проектировании печатных плат больше внимания уделяется реальным характеристикам, поскольку это в какой-то степени этап проверки конечного продукта. На этом этапе вступает в силу практическая ценность проекта и необходимо учитывать физические требования к печатной плате. Вот некоторые из них:
Каким образом расстояние между компонентами обеспечивает достаточное распределение тепла?
Разъемы на краю
Что касается тока и тепла, насколько толстыми должны быть различные дорожки
Поскольку физические ограничения и требования приводят к тому, что файлы проекта печатной платы обычно выглядят совсем иначе, чем на схеме, файлы проекта включают слой шелкографии. Этот слой наносится на буквы, цифры и символы, облегчая инженерам сборку и использование платы.
После сборки всех компонентов на печатной плате необходимо работать по плану. В противном случае необходимо перерисовать схему.
в заключение
Хотя схемы печатных плат и файлы проекта печатной платы часто путают, на самом деле, создание схем печатных плат и проектирование печатных плат — это два отдельных процесса при создании печатной платы. Принципиальная схема печатной платы, отражающая технологический процесс, должна быть создана до начала проектирования печатной платы, а проектирование печатной платы играет важную роль в определении её производительности и целостности.