Keď sa hovorí o doskách plošných spojov, začiatočníci si často mýlia „schémy DPS“ a „súbory s návrhom DPS“, ale v skutočnosti sa vzťahujú na rôzne veci. Pochopenie rozdielov medzi nimi je kľúčom k úspešnej výrobe DPS, takže aby to začiatočníci zvládli lepšie, tento článok rozoberie kľúčové rozdiely medzi schémami DPS a návrhom DPS.
Čo je PCB
Predtým, ako sa pustíme do rozdielu medzi schémou a návrhom, je potrebné pochopiť, čo je to doska plošných spojov (PCB)?
V podstate sa vo vnútri elektronických zariadení nachádzajú dosky plošných spojov, nazývané aj dosky plošných spojov. Táto zelená doska plošných spojov vyrobená z drahého kovu spája všetky elektrické komponenty zariadenia a umožňuje jeho normálnu prevádzku. Bez dosky plošných spojov elektronické zariadenia nebudú fungovať.
Schéma plošných spojov a návrh plošných spojov
Schéma zapojenia dosky plošných spojov (PCB) je jednoduchý dvojrozmerný návrh obvodu, ktorý zobrazuje funkčnosť a prepojenie medzi rôznymi komponentmi. Návrh dosky plošných spojov je trojrozmerný a poloha komponentov je označená po zaručení normálnej funkčnosti obvodu.
Schéma plošných spojov (PCB) je preto prvou časťou návrhu dosky plošných spojov. Ide o grafické znázornenie, ktoré používa dohodnuté symboly na opis zapojení obvodov, či už v písomnej alebo dátovej forme. Taktiež naznačuje, ktoré komponenty sa majú použiť a ako sú zapojené.
Ako už názov napovedá, schéma zapojenia dosky plošných spojov (PCB) je plán a modrotlač. Neuvádza, kde budú komponenty konkrétne umiestnené. Schéma skôr načrtáva, ako doska plošných spojov nakoniec dosiahne konektivitu a tvorí kľúčovú súčasť procesu plánovania.
Po dokončení výkresu je ďalším krokom návrh dosky plošných spojov (PCB). Návrh je rozloženie alebo fyzické znázornenie schémy zapojenia dosky plošných spojov vrátane rozmiestnenia medených vodičov a otvorov. Návrh dosky plošných spojov zobrazuje umiestnenie vyššie uvedených komponentov a ich pripojenie k medi.
Návrh dosky plošných spojov (PCB) je fáza súvisiaca s výkonom. Inžinieri zostrojili skutočné súčiastky na základe návrhu dosky plošných spojov, aby mohli otestovať, či zariadenie funguje správne. Ako sme už spomenuli, každý by mal byť schopný pochopiť schému zapojenia dosky plošných spojov, ale nie je ľahké pochopiť jej funkciu pohľadom na prototyp.
Po dokončení týchto dvoch fáz a spokojnosti s výkonom dosky plošných spojov ju musíte implementovať prostredníctvom výrobcu.
Schematické prvky plošných spojov
Po zhrubam pochopení rozdielu medzi nimi sa pozrime bližšie na prvky schémy zapojenia dosky plošných spojov. Ako sme už spomenuli, všetky pripojenia sú viditeľné, ale je potrebné mať na pamäti niekoľko upozornení:
Aby bolo možné jasne vidieť pripojenia, nie sú vytvorené v mierke; v návrhu dosky plošných spojov môžu byť veľmi blízko seba.
Niektoré spojenia sa môžu navzájom krížiť, čo je v skutočnosti nemožné.
Niektoré odkazy môžu byť na opačnej strane rozloženia so značkou označujúcou, že sú prepojené
Tento „návrh“ DPS môže na opis všetkého obsahu, ktorý je potrebné zahrnúť do návrhu, použiť jednu stranu, dve strany alebo dokonca niekoľko strán.
Posledná vec, ktorú treba poznamenať, je, že zložitejšie schémy je možné zoskupiť podľa funkcie, aby sa zlepšila čitateľnosť. Usporiadanie pripojení týmto spôsobom sa v ďalšej fáze neuskutoční a schémy zvyčajne nezodpovedajú konečnému návrhu 3D modelu.
Prvky dizajnu DPS
Teraz je čas ponoriť sa hlbšie do prvkov návrhu DPS. V tejto fáze sme prešli od písomných výkresov k fyzickým reprezentáciám vytvoreným pomocou laminátu alebo keramických materiálov. Keď je potrebný obzvlášť kompaktný priestor, niektoré zložitejšie aplikácie vyžadujú použitie flexibilných DPS.
Obsah súboru s návrhom dosky plošných spojov (PCB) sa riadi plánom stanoveným schémou, ale ako už bolo spomenuté, tieto dva sa vzhľadom veľmi líšia. Diskutovali sme o schémach PCB, ale aké rozdiely možno pozorovať v súboroch s návrhom?
Keď hovoríme o súboroch s návrhom dosky plošných spojov, hovoríme o 3D modeli, ktorý obsahuje dosku plošných spojov a súbory s návrhom. Môžu byť jednovrstvové alebo viacvrstvové, hoci najčastejšie sú dvojvrstvové. Medzi schémami plošných spojov a súbormi s návrhom dosky plošných spojov môžeme pozorovať určité rozdiely:
Všetky komponenty sú správne dimenzované a umiestnené
Ak dva body nemajú byť spojené, musia sa obísť alebo prejsť na inú vrstvu plošných spojov, aby sa predišlo vzájomnému kríženiu na tej istej vrstve.
Okrem toho, ako sme už stručne spomenuli, návrh dosiek plošných spojov venuje väčšiu pozornosť skutočnému výkonu, pretože to je do istej miery fáza overovania konečného produktu. V tomto bode prichádza do úvahy praktickosť návrhu, ktorá musí skutočne fungovať, a musia sa zvážiť fyzické požiadavky na dosku plošných spojov. Medzi ne patria:
Ako rozostup komponentov umožňuje dostatočné rozloženie tepla?
Konektory na okraji
Pokiaľ ide o otázky prúdu a tepla, aké hrubé musia byť rôzne stopy
Keďže fyzické obmedzenia a požiadavky znamenajú, že súbory s návrhom DPS zvyčajne vyzerajú veľmi odlišne od návrhu na schéme, súbory s návrhom obsahujú vrstvu sieťotlače. Vrstva sieťotlače zobrazuje písmená, čísla a symboly, ktoré pomáhajú inžinierom pri zostavovaní a používaní dosky.
Po zostavení všetkých komponentov na doske plošných spojov je potrebné pracovať podľa plánu. Ak nie, je potrebné ju prekresliť.
na záver
Hoci sa schémy plošných spojov a súbory s návrhom plošných spojov často zamieňajú, v skutočnosti sa schémy plošných spojov a návrh plošných spojov vzťahujú na dva samostatné procesy pri vytváraní dosky plošných spojov. Schéma plošných spojov, ktorá dokáže znázorniť priebeh procesu, musí byť vytvorená pred samotným návrhom plošných spojov a návrh plošných spojov je dôležitou súčasťou určenia výkonu a integrity plošných spojov.