PCB Struktur:

Eine Grundplatine besteht aus einem Stück Schutzmaterial und einer Schicht Kupferfolie, die auf das Substrat laminiert ist. Chemische Zeichnungen isolieren Kupfer zu separaten Leitern, die als Leiterbahnen oder Leiterbahnen bezeichnet werden, Pads für Verbindungen, Durchgangslöcher zum Übertragen von Verbindungen zwischen Kupferschichten und Eigenschaften von stark leitfähigen Bereichen für den EM-Schutz oder für andere Zwecke. Die Schienen dienen als an Ort und Stelle gehaltene Drähte und sind durch Luft und PCB-Substratmaterialien voneinander isoliert. Die Oberfläche der PCB kann eine Abdeckung aufweisen, die das Kupfer vor Korrosion schützt und die Möglichkeit von Lötkurzschlüssen zwischen Leiterbahnen oder ungewollten elektrischen Kontakt mit unbedeckten Streudrähten verringert. Wegen ihrer Fähigkeit, Schweißkurzschlüsse vorherzusagen, wird die Beschichtung als Lötbeständigkeit bezeichnet.

Darüber hinaus sollten das Hauptdesign sowie die notwendigen Schritte für das PCB-Design besprochen werden.

Einfaches PCB-Design:

Es gibt viele PCB-Design-Tutorials im Internet, grundlegende PCB-Design-Schritte und die derzeit verwendete PCB-Design-Software. Wenn Sie jedoch eine vollständige Anleitung zum strukturellen Entwurf von Leiterplatten und den verschiedenen Typen und Modellen wünschen, gibt es im Internet ein informatives Portal über Leiterplatten namens RAYMING PCB& Teile. Alle PCB-Prototypen und verschiedene PCB-Anwendungen, alles finden Sie auf dieser Portalseite.

Um eine Leiterplatte zu entwerfen, müssen wir zuerst den Schaltplan der Leiterplatte zeichnen. Der Schaltplan gibt Ihnen eine Blaupause der Platine, die die Struktur darstellt oder die Position verschiedener Komponenten auf der Platine verfolgt.

PCB-Design-Schritte:

Im Folgenden sind die notwendigen Schritte zum Entwerfen einer Leiterplatte aufgeführt;

Installieren Sie die Software, um die Leiterplatte zu entwerfen.

Design mit PCB-Design-Software-Schema.

Stellen Sie die Kabelbreite ein.

Die 3D-Ansicht

PCB-Design-Software:

Es gibt viele verschiedene und nützliche Software auf dem Markt, um den Schaltplan einer Leiterplatte zu entwerfen. So sieht der schematische Teil einer Leiterplatte aus;

PCB verstehen und einfaches PCB-Design und PCB-Proofing lernen

Abbildung 2: Schematische Darstellung der Leiterplattenschaltung

Um den schematischen Teil der Leiterplatte zu entwerfen, wird viele Software verwendet, hauptsächlich unter Verwendung von;

KiCad

Proteus

Adler

Orcad

Design PCB auf Proteus:

Proteus wird derzeit verwendet, um PCBS zu entwerfen. Es ist sehr einfach zu bedienen und jeder, der damit nicht vertraut ist, wird sich schnell damit vertraut machen und alle Funktionen haben. Dies liegt daran, dass es eine sehr einzigartige und benutzerfreundliche Oberfläche hat. Sie können ganz einfach alle Komponenten finden, die Sie zu Ihrer Leiterplatte hinzufügen möchten. Auch unterschiedliche Drähte und deren Verbindungen können problemlos durchgeführt werden.

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Die Vertrautheit mit der Software ist unabdingbar, um die Arbeit zu erledigen. Proteus bietet viel Komfort, um alle notwendigen Komponenten zu finden, die Sie in Ihrer Leiterplatte haben möchten. Vom Hauptfenster aus können Sie ganz einfach auf Verbindungen und alle Tools zugreifen, wie in der Abbildung oben gezeigt. Benutzer können auch Modelle verschiedener Komponenten sehen, sodass sie ein Gerät mit einem bestimmten Modell auswählen können, um eine Leiterplatte zu entwerfen.

Das vollständige PCB-Design, das auf Proteus erstellt wurde, ist unten aufgeführt;

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Abbildung 4: PCB-Layout-Design

Das vollständige Layout einer mit Proteus-Software entworfenen Leiterplatte ist oben gezeigt. Man kann leicht die verschiedenen Komponenten sehen, die zusammen ausgerichtet und strukturiert sind, um die Anforderungen der Arbeitsplatine, des Kondensators, der LED und aller nacheinander angeschlossenen Drähte zu erfüllen.

Routing:

Sobald der schematische Teil des PCB-Designs mit Hilfe der Software abgeschlossen ist, erfolgt die Verdrahtung der PCB. Doch vor der Verdrahtung können PCB-Anwender mit Hilfe von Simulationen die Validität der Designschaltung überprüfen. Nach Überprüfung der Gültigkeit ist die Route abgeschlossen. Beim Routing bietet die meiste Software zwei Optionen.

Manuelles Routing

Automatisches Routing

Beim manuellen Routing platziert der Benutzer jede Komponente separat und verbindet sie gemäß dem Schaltplan, sodass beim manuellen Routing kein Schaltplan vor der Verdrahtung gezeichnet werden muss.

Bei der automatischen Verdrahtung muss der Benutzer nur die Verdrahtungsbreite auswählen. Dann wird die Leiterplatte entworfen, indem Komponenten automatisch durch die automatische Verdrahtungssoftware platziert und dann gemäß dem vom Benutzer erstellten Schaltplan verbunden werden. Probieren Sie verschiedene Verbindungskombinationen in der automatischen Routing-Software aus, damit keine Fehler auftreten. Anwender können je nach Anwendung ein- oder mehrschichtige Leiterplatten entwerfen.

Stellen Sie die Kabelbreite ein:

Die Breite der Spur hängt vom Stromfluss durch sie ab. Die Formel zur Berechnung der Spurfläche lautet wie folgt:

Hier ist „I“ der Strom, „δ T“ Temperaturanstieg und „A“ ist der Spurbereich. Berechnen Sie nun die Breite der Spur,

Breite = Fläche/(Dicke * 1.378)

K = 0.024 für die Innenschicht und 0.048 für die Außenschicht

Die Routing-Datei für eine doppelseitige Leiterplatte sieht so aus:

Abbildung 1: Routing-Datei

Gelbe Linien werden für Leiterplattenränder verwendet, um das Bauteil-Layout und das Verdrahtungslayout bei der automatischen Verdrahtung einzuschränken. Die roten und blauen Linien zeigen die unteren bzw. oberen Kupferspuren.

Die 3D-Ansicht:

Bestimmte Software wie Proteus und KiCad bieten 3D-Ansichtsfunktionen, die eine 3D-Ansicht der Leiterplatte mit darauf platzierten Komponenten zur besseren Visualisierung liefern. Man kann leicht beurteilen, wie die Schaltung nach der Herstellung aussehen wird. Nach der Verdrahtung kann die PDF- oder Gerber-Datei des Kupferdrahts exportiert und auf das Negativ gedruckt werden.