Jak se stát PCB konstruktér

Od specializovaných hardwarových inženýrů po různé techniky a podpůrný personál zahrnuje návrh desek plošných spojů mnoho různých rolí:

Hardware inženýři: Tito inženýři jsou zodpovědní za návrh obvodů. Obvykle to dělají nakreslením schémat obvodů v systému CAD určeném pro schematické zachycení a obvykle také provedou fyzické rozložení desky plošných spojů.

Technici rozložení: Tito inženýři jsou specializovaní specialisté na rozvržení, kteří zařídí fyzické rozložení elektrických komponent na desce a propojí všechny své elektrické signály kovovým vedením. To se také provádí na systému CAD vyhrazeném fyzickému rozložení, který pak vytvoří konkrétní soubor, který se odešle výrobci PCB.

Strojní inženýři: Tito inženýři jsou zodpovědní za navrhování mechanických aspektů desky plošných spojů, jako je velikost a tvar, aby se vešly do navrženého pouzdra zařízení s jinými PCBS.

Softwaroví inženýři: Tito inženýři jsou tvůrci veškerého softwaru potřebného pro správnou funkci desky.

Technici testování a přepracování: Tito specialisté pracují s vyrobenými deskami k ladění a ověření, že fungují správně, a podle potřeby provádějí opravy nebo opravy chyb.

Kromě těchto specifických rolí existují výrobní a montážní pracovníci, kteří budou zodpovědní za výrobu obvodových desek a mnoho dalších.

Většina těchto pozic vyžaduje inženýrský titul, ať už je to elektrický, mechanický nebo softwarový. Mnoho technických pozic však vyžaduje pouze přidružený titul, aby se zaměstnanci na těchto pozicích mohli učit a nakonec přerůst na inženýrské pozice. S vysokou úrovní motivace a vzdělání je kariérní pole konstruktérů opravdu velmi světlé.

Proces návrhu DPS

Vzhledem k různým typům konstruktérů zapojených do návrhu desek plošných spojů existuje mnoho možností při zvažování kariérního postupu, který je třeba sledovat. Abyste se mohli rozhodnout, jakou cestou se vydat, zde je stručný přehled procesu návrhu DPS a toho, jak tito různí inženýři zapadají do pracovního postupu:

Koncept: Před navrhováním musíte navrhnout. Někdy je výsledkem nového vynálezu a někdy je součástí většího vývojového procesu celého systému. Marketingoví profesionálové obvykle stanoví požadavky a funkce produktu a poté předají informace oddělení konstrukčního inženýrství.

Návrh systému: Zde navrhněte celý systém a určete, které konkrétní PCBS jsou potřeba a jak je všechny zkombinovat do celého systému.

Schematické zachycení: Hardware nebo elektrotechnici nyní mohou navrhovat obvody pro jednu desku plošných spojů. To bude zahrnovat umístění symbolů na schémata a připojení vodičů k pinům nazývaným sítě pro elektrická připojení. Dalším aspektem schematického zachycení je simulace. Simulační nástroje umožňují konstruktérům identifikovat problémy při návrhu skutečné desky plošných spojů, než začnou pracovat na jejím rozvržení a výrobě.

Vývoj knihovny: všechny nástroje CAD potřebují k použití součásti knihovny. Pro schémata budou existovat symboly, pro rozvržení budou existovat fyzické tvary překrytí součástí a pro stroje budou 3D modely mechanických prvků. V některých případech budou tyto oddíly importovány do knihovny z externích zdrojů, zatímco jiné budou vytvořeny inženýry.

Mechanický návrh: S vývojem mechanického návrhu systému bude určena velikost a tvar každého DPS. Součástí návrhu bude také umístění konektorů, držáků, přepínačů a displejů a také rozhraní mezi pláštěm systému a deskou plošných spojů.

Rozložení desky plošných spojů: Po dokončení schematického a mechanického návrhu budou tato data předána nástroji pro rozložení desky plošných spojů. Technik rozložení umístí součásti uvedené ve schématu při dodržení fyzických omezení uvedených v mechanickém návrhu. Jakmile jsou součásti na svém místě, mřížka na schématu bude spojena dohromady pomocí tenkých vodičů, které se nakonec stanou kovovými vodiči na desce. Některé PCBS mohou mít tisíce těchto připojení a vést všechny tyto vodiče tak, aby vyhovovaly omezením vůle a výkonu, může být skličující úkol.

Vývoj softwaru: Vývoj softwaru při dokončování všech ostatních aspektů projektového projektu. Softwarový tým pomocí funkčních specifikací vyvinutých na trhu a specifikací komponent a elektřiny vytvořených hardwarem vytvoří kód, díky kterému bude deska fungovat.

Výroba desek plošných spojů: Po dokončení návrhu rozvržení bude konečný dokument odeslán k výrobě. Výrobce desek plošných spojů vytvoří holou desku, zatímco montér desky plošných spojů přivaří všechny součásti na desku.

Testování a validace: Jakmile výrobce potvrdí, že deska funguje, designérský tým projde řadou testů k ladění desky. Tento proces obvykle odhalí oblasti desky, které je třeba opravit a poslat zpět k přepracování. Jakmile jsou všechny testy úspěšně dokončeny, je deska připravena k výrobě a servisu.

Jak vidíte, existuje mnoho různých aspektů návrhu desek s plošnými spoji, které zahrnují několik různých odborných znalostí. Jakmile začnete pracovat jako konstruktér, můžete se podívat na tyto různé pozice a rozhodnout se, na které oblasti se chcete nejvíce zaměřit.