Wie werde ich ein PCB Entwicklungsingenieur

From dedicated hardware engineers to various technicians and support personnel, PCB design involves many different roles:

Hardware-Ingenieure: Diese Ingenieure sind für das Schaltungsdesign verantwortlich. They usually do this by drawing circuit schematics on a CAD system designated for schematic capture, and they will usually do the physical layout of the PCB as well.

Layout Engineers: These engineers are specialized layout specialists who will arrange the physical layout of the electrical components on the board and connect all their electrical signals with metal wiring. Dies geschieht auch auf einem CAD-System, das dem physischen Layout gewidmet ist, das dann eine bestimmte Datei erstellt, die an den Leiterplattenhersteller gesendet wird.

Mechanical Engineers: These engineers are responsible for designing the mechanical aspects of the circuit board, such as size and shape, in order to fit it into the designed device housing with other PCBS.

Software-Ingenieure: Diese Ingenieure sind die Entwickler jeglicher Software, die benötigt wird, damit das Board wie vorgesehen funktioniert.

Test and rework technicians: These specialists work with manufactured boards to debug and verify that they work properly, and make corrections or repairs for errors as needed.

Zusätzlich zu diesen spezifischen Rollen gibt es Fertigungs- und Montagepersonal, das für die Herstellung der Leiterplatten und vieles mehr verantwortlich ist.

Most of these positions require an engineering degree, whether it’s electrical, mechanical or software. However, many technical positions require only an associate’s degree to enable the personnel in those positions to learn and eventually grow into engineering positions. Mit hoher Motivation und Ausbildung ist das Berufsfeld für Konstrukteure in der Tat sehr vielversprechend.

PCB-Designprozess

Considering the different types of design engineers involved in PCB design, there are many options when considering the career path to follow. To help you decide which way to go, here’s a brief overview of the PCB design process and how these different engineers fit into the workflow:

Konzept: Sie müssen entwerfen, bevor Sie entwerfen können. Sometimes it is the product of a new invention, and sometimes it is part of a larger development process of the whole system. Typischerweise ermitteln Marketingprofis die Anforderungen und Funktionen eines Produkts und geben die Informationen dann an die Konstruktionsabteilung weiter.

Systemdesign: Entwerfen Sie hier das gesamte System und legen Sie fest, welche spezifischen Leiterplatten benötigt werden und wie Sie sie alle zum Gesamtsystem kombinieren.

Schaltplanerfassung: Hardware- oder Elektroingenieure können jetzt Schaltungen für eine einzelne Leiterplatte entwerfen. This will involve placing symbols on schematics and connecting wires to pins called networks for electrical connections. Ein weiterer Aspekt der Schaltplanerfassung ist die Simulation. Simulation tools allow design engineers to identify problems in the design of the actual PCB before working on its layout and manufacture.

Bibliotheksentwicklung: Alle CAD-Tools benötigen zur Verwendung Bibliotheksteile. Für Schaltpläne gibt es Symbole, für Layouts physische Überlagerungsformen von Komponenten und für Maschinen 3D-Modelle mechanischer Merkmale. In some cases, these sections will be imported into the library from external sources, while others will be created by engineers.

Mechanisches Design: Bei der Entwicklung des mechanischen Designs des Systems werden die Größe und Form jeder Leiterplatte bestimmt. The design will also include the placement of connectors, brackets, switches and displays, as well as interfaces between the system housing and the PCB.

PCB layout: After schematic and mechanical design is completed, this data will be forwarded to the PCB layout tool. Der Layout-Ingenieur platziert die im Schaltplan spezifizierten Komponenten unter Einhaltung der physikalischen Randbedingungen, die in der mechanischen Konstruktion festgelegt sind. Sobald die Komponenten an ihrem Platz sind, wird das Gitter auf dem Schaltplan mit dünnen Drähten verbunden, die schließlich zu Metalldrähten auf der Platine werden. Einige PCBS können Tausende dieser Verbindungen haben, und das Verlegen all dieser Kabel zur Einhaltung von Abstands- und Leistungsbeschränkungen kann eine entmutigende Aufgabe sein.

Softwareentwicklung: Entwicklung von Software, während alle anderen Aspekte des Designprojekts abgeschlossen werden. Unter Verwendung von vom Markt entwickelten Funktionsspezifikationen und von der Hardware entwickelten Komponenten und elektrischen Spezifikationen erstellt das Softwareteam den Code, der die Platine zum Funktionieren bringt.

PCB-Fertigung: Nach Abschluss des Layout-Designs wird das endgültige Dokument zur Fertigung gesendet. Der Leiterplattenhersteller erstellt die unbestückte Leiterplatte, während der Leiterplattenbestücker alle Teile auf die Leiterplatte schweißt.

Testing and validation: Once the manufacturer confirms that the board works, the design team goes through a series of tests to debug the board. Bei diesem Vorgang werden normalerweise Bereiche des Boards sichtbar, die korrigiert und zur Neugestaltung zurückgeschickt werden müssen. Nach erfolgreichem Abschluss aller Tests ist das Board produktions- und einsatzbereit.

Wie Sie sehen, gibt es viele verschiedene Aspekte des Leiterplattendesigns, die verschiedene Fachkenntnisse beinhalten. Wenn Sie anfangen, als Konstrukteur zu arbeiten, können Sie sich diese verschiedenen Positionen ansehen und entscheiden, auf welche Bereiche Sie sich am meisten konzentrieren möchten.