Cómo convertirse en un PCB ingeniero de diseño

Desde ingenieros de hardware dedicados hasta varios técnicos y personal de soporte, el diseño de PCB implica muchas funciones diferentes:

Ingenieros de hardware: estos ingenieros son responsables del diseño de circuitos. Por lo general, hacen esto dibujando esquemas de circuitos en un sistema CAD designado para la captura de esquemas, y generalmente también hacen el diseño físico de la PCB.

Ingenieros de diseño: estos ingenieros son especialistas en diseño especializados que organizarán el diseño físico de los componentes eléctricos en la placa y conectarán todas sus señales eléctricas con cableado metálico. Esto también se hace en un sistema CAD dedicado al diseño físico, que luego crea un archivo específico para enviar al fabricante de PCB.

Ingenieros mecánicos: estos ingenieros son responsables de diseñar los aspectos mecánicos de la placa de circuito, como el tamaño y la forma, para que encaje en la carcasa del dispositivo diseñada con otros PCBS.

Ingenieros de software: estos ingenieros son los creadores de cualquier software necesario para que la placa funcione según lo previsto.

Técnicos de prueba y reelaboración: estos especialistas trabajan con placas fabricadas para depurar y verificar que funcionen correctamente, y realizar las correcciones o reparaciones de los errores según sea necesario.

Además de estos roles específicos, hay personal de fabricación y ensamblaje que será responsable de hacer las placas de circuito y muchos otros en el camino.

La mayoría de estos puestos requieren un título en ingeniería, ya sea eléctrico, mecánico o de software. Sin embargo, muchos puestos técnicos requieren solo un título de asociado para permitir que el personal en esos puestos aprenda y eventualmente crezca en puestos de ingeniería. Con altos niveles de motivación y educación, el campo profesional de los ingenieros de diseño es realmente muy brillante.

Proceso de diseño de PCB

Considering the different types of design engineers involved in PCB design, there are many options when considering the career path to follow. Para ayudarlo a decidir qué camino tomar, aquí hay una breve descripción general del proceso de diseño de PCB y cómo estos diferentes ingenieros encajan en el flujo de trabajo:

Concepto: debes diseñar antes de poder diseñar. A veces es el producto de una nueva invención y, a veces, es parte de un proceso de desarrollo más amplio de todo el sistema. Por lo general, los profesionales de marketing determinan los requisitos y las funciones de un producto y luego transmiten la información al departamento de ingeniería de diseño.

Diseño del sistema: diseñe todo el sistema aquí y determine qué PCBS específicos se necesitan y cómo combinarlos todos en el sistema completo.

Captura esquemática: los ingenieros de hardware o eléctricos ahora pueden diseñar circuitos para una sola PCB. Esto implicará colocar símbolos en esquemas y conectar cables a pines llamados redes para conexiones eléctricas. Otro aspecto de la captura esquemática es la simulación. Las herramientas de simulación permiten a los ingenieros de diseño identificar problemas en el diseño de la PCB real antes de trabajar en su diseño y fabricación.

Desarrollo de bibliotecas: todas las herramientas CAD necesitan partes de la biblioteca para su uso. Para los esquemas, habrá símbolos, para los diseños, habrá formas de superposición física de los componentes, y para la maquinaria, habrá modelos 3D de características mecánicas. En algunos casos, estas secciones se importarán a la biblioteca desde fuentes externas, mientras que otras serán creadas por ingenieros.

Diseño mecánico: Con el desarrollo del diseño mecánico del sistema, se determinará el tamaño y la forma de cada PCB. El diseño también incluirá la colocación de conectores, soportes, interruptores y pantallas, así como interfaces entre la carcasa del sistema y la PCB.

Diseño de PCB: una vez completado el diseño esquemático y mecánico, estos datos se enviarán a la herramienta de diseño de PCB. El ingeniero de diseño colocará los componentes especificados en el esquema respetando las restricciones físicas especificadas en el diseño mecánico. Una vez que los componentes estén en su lugar, la rejilla del esquema se conectará entre sí mediante cables delgados que eventualmente se convertirán en cables metálicos en la placa. Algunos PCBS pueden tener miles de estas conexiones, y el enrutamiento de todos estos cables para cumplir con las limitaciones de espacio libre y rendimiento puede ser una tarea abrumadora.

Desarrollo de software: desarrollo de software mientras se completan todos los demás aspectos del proyecto de diseño. Usando especificaciones funcionales desarrolladas por el mercado y componentes y especificaciones eléctricas diseñadas por el hardware, el equipo de software creará el código que hace que la placa funcione.

Fabricación de PCB: una vez completado el diseño de la disposición, se enviará el documento final para su fabricación. El fabricante de PCB creará la placa desnuda, mientras que el ensamblador de PCB soldará todas las piezas en la placa.

Pruebas y validación: una vez que el fabricante confirma que la placa funciona, el equipo de diseño pasa por una serie de pruebas para depurar la placa. Este proceso generalmente revela áreas del tablero que deben corregirse y devolverse para su rediseño. Una vez que todas las pruebas se completan con éxito, la placa está lista para la producción y el servicio.

Como puede ver, hay muchos aspectos diferentes del diseño de placas de circuito impreso, que involucran varios conocimientos diferentes. Una vez que comience a trabajar como ingeniero de diseño, puede mirar estas diferentes posiciones y decidir en qué áreas desea enfocarse más.