När man pratar om kretskort blandar nybörjare ofta ihop "kretskortsscheman" och "kretskortsdesignfiler", men de syftar faktiskt på olika saker. Att förstå skillnaderna mellan dem är nyckeln till att framgångsrikt tillverka kretskort, så för att nybörjare ska kunna göra detta bättre kommer den här artikeln att bryta ner de viktigaste skillnaderna mellan kretskortsscheman och kretskortsdesign.
Vad är PCB
Innan vi går in på skillnaden mellan schematisk och design, vad som behöver förstås är vad en PCB är?
I grund och botten finns det kretskort inuti elektroniska enheter, även kallade kretskort. Detta gröna kretskort av ädelmetall kopplar samman alla elektriska komponenter i enheten och gör att den kan fungera normalt. Utan ett kretskort fungerar inte elektronisk utrustning.
Kretskortsschema och kretskortsdesign
Kretskortsschemat är en enkel tvådimensionell kretsdesign som visar funktionaliteten och anslutningen mellan olika komponenter. Kretskortsdesignen är en tredimensionell layout, och komponenternas position markeras efter att kretsen har garanterats fungera normalt.
Därför är kretskortsschemat den första delen av designen av ett kretskort. Detta är en grafisk representation som använder överenskomna symboler för att beskriva kretsanslutningar, antingen i skriftlig form eller i dataform. Det beskriver också vilka komponenter som ska användas och hur de är anslutna.
Som namnet antyder är ett kretskortsschema en plan och en ritning. Det anger inte var komponenterna specifikt kommer att placeras. Snarare beskriver schemat hur kretskortet slutligen kommer att uppnå anslutning och utgör en viktig del av planeringsprocessen.
När ritningen är klar är nästa steg kretskortsdesignen. Designen är layouten eller den fysiska representationen av kretskortsschemat, inklusive layouten av kopparspår och hål. Kretskortsdesignen visar placeringen av ovannämnda komponenter och deras anslutning till koppar.
Kretskortsdesign är ett steg relaterat till prestanda. Ingenjörer byggde riktiga komponenter baserat på kretskortsdesign så att de kan testa om utrustningen fungerar korrekt. Som vi nämnde tidigare borde vem som helst kunna förstå kretskortsschemat, men det är inte lätt att förstå dess funktion genom att titta på prototypen.
När dessa två steg har slutförts och du är nöjd med kretskortets prestanda måste du implementera det via tillverkaren.
Kretskortsschemaelement
Efter att ha förstått skillnaden mellan de två i stort sett, låt oss titta närmare på elementen i kretskortets schema. Som vi nämnde är alla anslutningar synliga, men det finns några varningar att tänka på:
För att kunna se anslutningarna tydligt är de inte skalenliga; i kretskortsdesignen kan de vara mycket nära varandra.
Vissa kopplingar kan korsa varandra, vilket faktiskt är omöjligt
Vissa länkar kan finnas på motsatt sida av layouten, med en markering som anger att de är länkade.
Denna PCB-"ritning" kan använda en sida, två sidor eller till och med några sidor för att beskriva allt innehåll som behöver inkluderas i designen.
Det sista att notera är att mer komplexa scheman kan grupperas efter funktion för att förbättra läsbarheten. Att arrangera kopplingar på detta sätt kommer inte att ske i nästa steg, och schemana matchar vanligtvis inte den slutliga designen av 3D-modellen.
PCB-designelement
Nu är det dags att fördjupa sig i elementen i kretskortsdesignfilen. I det här skedet har vi övergått från skriftliga ritningar till fysiska representationer konstruerade med laminat eller keramiska material. När ett särskilt kompakt utrymme krävs kräver vissa mer komplexa applikationer användning av flexibla kretskort.
Innehållet i kretskortsdesignfilen följer den ritning som fastställts av det schematiska flödet, men som tidigare nämnts är de två väldigt olika till utseendet. Vi har diskuterat kretskortsscheman, men vilka skillnader kan observeras i designfilerna?
När vi pratar om PCB-designfiler pratar vi om en 3D-modell, som inkluderar ett kretskort och designfiler. De kan vara i ett eller flera lager, även om två lager är vanligast. Vi kan observera vissa skillnader mellan PCB-scheman och PCB-designfiler:
Alla komponenter är korrekt dimensionerade och placerade
Om två punkter inte ska vara anslutna måste de gå runt eller byta till ett annat PCB-lager för att undvika att korsa varandra på samma lager.
Dessutom, som vi kort nämnde, lägger kretskortsdesign större vikt vid faktisk prestanda, eftersom detta till viss del är verifieringsfasen för slutprodukten. Vid denna tidpunkt måste designens praktiska genomförbarhet faktiskt fungera, och de fysiska kraven för kretskortet måste beaktas. Några av dessa inkluderar:
Hur möjliggör avståndet mellan komponenterna tillräcklig värmefördelning?
Kontakter vid kanten
Angående ström- och värmeproblem, hur tjocka de olika spåren måste vara
Eftersom fysiska begränsningar och krav gör att kretskortsdesignfiler vanligtvis ser väldigt annorlunda ut än designen på schemat, innehåller designfilerna ett screentryckt lager. Screentrycklagret anger bokstäver, siffror och symboler för att hjälpa ingenjörer att montera och använda kortet.
Det krävs att det fungerar som planerat efter att alla komponenter är monterade på kretskortet. Om inte, måste du rita om.
avslutningsvis
Även om PCB-scheman och PCB-designfiler ofta förväxlas, hänvisar det faktum att PCB-scheman och PCB-design hänvisar till två separata processer när man skapar ett kretskort. PCB-schemat som kan rita processflödet måste skapas innan PCB-designen kan utföras, och PCB-designen är en viktig del av att bestämma PCB:ns prestanda och integritet.