Com esdevenir un PCB enginyer de disseny

Des d’enginyers de maquinari dedicats fins a diversos tècnics i personal de suport, el disseny de PCB comporta diferents funcions:

Enginyers de maquinari: aquests enginyers són responsables del disseny de circuits. Solen fer-ho dibuixant esquemes de circuits en un sistema CAD designat per a la captura esquemàtica, i també solen fer el disseny físic del PCB.

Enginyers de disseny: aquests enginyers són especialistes en disseny de dispositius que organitzaran la disposició física dels components elèctrics a la placa i connectaran tots els seus senyals elèctrics amb cablejat metàl·lic. Això també es fa en un sistema CAD dedicat al disseny físic, que crea un fitxer específic per enviar al fabricant de PCB.

Enginyers mecànics: aquests enginyers s’encarreguen de dissenyar els aspectes mecànics de la placa de circuit, com ara la mida i la forma, per tal d’encaixar-la a la carcassa del dispositiu dissenyada amb altres PCBS.

Enginyers de programari: aquests enginyers són els creadors de qualsevol programari necessari perquè el tauler funcioni tal com es pretenia.

Tècnics de proves i reelaboració: aquests especialistes treballen amb taulers fabricats per depurar i verificar que funcionen correctament i fer correccions o reparacions per a errors segons sigui necessari.

A més d’aquestes funcions específiques, hi ha personal de fabricació i muntatge que s’encarregarà de fer les plaques de circuits i molts altres en el camí.

La majoria d’aquestes posicions requereixen una titulació en enginyeria, ja sigui elèctrica, mecànica o de programari. No obstant això, moltes posicions tècniques només requereixen un títol d’associat per permetre que el personal en aquestes posicions aprengui i, finalment, es converteixi en llocs d’enginyeria. Amb un alt nivell de motivació i educació, el camp professional dels enginyers de disseny és molt brillant.

Procés de disseny de PCB

Tenint en compte els diferents tipus d’enginyers de disseny que participen en el disseny de PCB, hi ha moltes opcions a l’hora de considerar la trajectòria professional a seguir. Per ajudar-vos a decidir quin camí heu de seguir, aquí teniu una breu descripció general del procés de disseny de PCB i de com s’ajusten aquests diferents enginyers al flux de treball:

Concepte: heu de dissenyar abans de dissenyar-lo. De vegades és el producte d’un nou invent i, de vegades, forma part d’un procés de desenvolupament més ampli de tot el sistema. Normalment, els professionals del màrqueting determinen els requisits i les funcions d’un producte i després transmeten la informació al departament d’enginyeria de disseny.

Disseny del sistema: aquí podeu dissenyar tot el sistema i determinar quins PCBS específics es necessiten i com combinar-los tots amb el sistema complet.

Captura esquemàtica: els enginyers elèctrics o de maquinari ara poden dissenyar circuits per a una sola PCB. Això implicarà col·locar símbols en esquemes i connectar cables a pins anomenats xarxes per a connexions elèctriques. Un altre aspecte de la captura esquemàtica és la simulació. Les eines de simulació permeten als enginyers de disseny identificar problemes en el disseny del PCB real abans de treballar en el seu disseny i fabricació.

Desenvolupament de biblioteques: totes les eines CAD necessiten parts de la biblioteca per utilitzar-les. Per als esquemes, hi haurà símbols, per als dissenys, hi haurà formes de superposició física dels components i, per a la maquinària, hi haurà models 3D de característiques mecàniques. En alguns casos, aquestes seccions s’importaran a la biblioteca des de fonts externes, mentre que altres seran creades per enginyers.

Disseny mecànic: amb el desenvolupament del disseny mecànic del sistema, es determinarà la mida i la forma de cada PCB. El disseny també inclourà la col·locació de connectors, mènsules, commutadors i pantalles, així com interfícies entre la carcassa del sistema i el PCB.

Disseny de PCB: un cop finalitzat el disseny mecànic i esquemàtic, aquestes dades es reenviaran a l’eina de disseny de PCB. L’enginyer de disseny col·locarà els components especificats a l’esquema mentre s’adhereixi a les restriccions físiques especificades al disseny mecànic. Un cop els components estiguin al seu lloc, la xarxa de l’esquema es connectarà mitjançant cables prims que acabaran convertint-se en cablejat metàl·lic a la placa. Alguns PCBS poden tenir milers d’aquestes connexions i enrutar tots aquests cables per complir amb les limitacions d’autorització i rendiment pot ser una tasca descoratjadora.

Desenvolupament de programari: desenvolupament de programari mentre es completen tots els altres aspectes del projecte de disseny. Utilitzant especificacions funcionals desenvolupades pel mercat i components i especificacions elèctriques dissenyades pel maquinari, l’equip de programari crearà el codi que fa funcionar la placa.

Fabricació de PCB: un cop finalitzat el disseny del disseny, s’enviarà el document final per a la fabricació. El fabricant de PCB crearà el tauler nu, mentre que el muntador de PCB soldarà totes les peces al tauler.

Proves i validació: un cop el fabricant confirma que la placa funciona, l’equip de disseny passa per una sèrie de proves per depurar la placa. Aquest procés sol revelar àrees del tauler que cal corregir i enviar-les de nou per al seu nou disseny. Un cop finalitzades totes les proves amb èxit, el tauler estarà llest per a la producció i el servei.

Com podeu veure, hi ha molts aspectes diferents en el disseny de plaques de circuits impresos, que inclouen diversos coneixements. Un cop comenceu a treballar com a enginyer de disseny, podeu examinar aquestes diferents posicions i decidir en quines àrees voleu centrar-vos més.