PCBエンジニアおよびPCB設計プロセスになる方法は？

になる方法 PCB デザインエンジニア

専任のハードウェアエンジニアからさまざまな技術者やサポート担当者まで、PCB設計にはさまざまな役割があります。

ハードウェアエンジニア：これらのエンジニアは回路設計を担当します。彼らは通常、回路図キャプチャ用に指定されたCADシステム上に回路回路図を描画することによってこれを行い、通常はPCBの物理的なレイアウトも行います。

レイアウトエンジニア：これらのエンジニアは、ボード上の電気部品の物理的なレイアウトを調整し、すべての電気信号を金属配線で接続する専門のレイアウトスペシャリストです。これは、物理レイアウト専用のCADシステムでも実行され、PCBメーカーに送信する特定のファイルが作成されます。

機械エンジニア：これらのエンジニアは、回路基板を他のPCBSとともに設計されたデバイスハウジングに取り付けるために、サイズや形状などの回路基板の機械的側面を設計する責任があります。

ソフトウェアエンジニア：これらのエンジニアは、ボードが意図したとおりに機能するために必要なソフトウェアの作成者です。

テストおよびリワーク技術者：これらのスペシャリストは、製造されたボードと連携して、ボードが正しく機能することをデバッグおよび検証し、必要に応じてエラーの修正または修復を行います。

これらの特定の役割に加えて、回路基板やその他の多くの製造を担当する製造および組み立て担当者がいます。

これらのポジションのほとんどは、電気、機械、ソフトウェアのいずれであっても、工学の学位を必要とします。ただし、多くの技術職は、準学士号のみを必要とし、それらの職の職員が学び、最終的には工学職に成長できるようにします。高いレベルのモチベーションと教育により、設計エンジニアのキャリア分野は確かに非常に明るいです。

PCB設計プロセス

PCB設計に関与するさまざまなタイプの設計エンジニアを考慮すると、従うべきキャリアパスを検討する際には多くのオプションがあります。どちらに進むかを決めるのに役立つように、PCB設計プロセスの概要と、これらのさまざまなエンジニアがワークフローにどのように適合するかを次に示します。

コンセプト：デザインする前にデザインする必要があります。新しい発明の産物である場合もあれば、システム全体のより大きな開発プロセスの一部である場合もあります。通常、マーケティングの専門家は製品の要件と機能を決定し、その情報を設計エンジニアリング部門に渡します。

システム設計：ここでシステム全体を設計し、必要な特定のPCBSと、それらすべてを組み合わせて完全なシステムにする方法を決定します。

回路図キャプチャ：ハードウェアまたは電気エンジニアは、単一のPCB用の回路を設計できるようになりました。これには、回路図面に記号を配置し、電気接続用のネットワークと呼ばれるピンにワイヤを接続することが含まれます。回路図キャプチャのもうXNUMXつの側面は、シミュレーションです。シミュレーションツールを使用すると、設計エンジニアは実際のPCBのレイアウトと製造に取り組む前に、実際のPCBの設計における問題を特定できます。

ライブラリ開発：すべてのCADツールを使用するにはライブラリパーツが必要です。回路図面の場合はシンボルがあり、レイアウトの場合はコンポーネントの物理的なオーバーレイ形状があり、機械の場合は機械的特徴の3Dモデルがあります。場合によっては、これらのセクションは外部ソースからライブラリにインポートされますが、他のセクションはエンジニアによって作成されます。

機械設計：システムの機械設計の開発に伴い、各PCBのサイズと形状が決定されます。この設計には、コネクタ、ブラケット、スイッチ、ディスプレイの配置、およびシステムハウジングとPCB間のインターフェイスも含まれます。

PCBレイアウト：回路図と機械設計が完了すると、このデータはPCBレイアウトツールに転送されます。レイアウトエンジニアは、機械設計で指定された物理的制約を遵守しながら、回路図面で指定されたコンポーネントを配置します。コンポーネントが配置されると、回路図のグリッドは細いワイヤを使用して相互に接続され、最終的にはボード上の金属配線になります。一部のPCBSは、これらの接続を何千も持つ可能性があり、クリアランスとパフォーマンスの制限に準拠するようにこれらすべてのワイヤを配線することは、困難な作業になる可能性があります。

ソフトウェア開発：設計プロジェクトの他のすべての側面を完了しながらソフトウェアを開発します。ソフトウェアチームは、市場とコンポーネントによって開発された機能仕様とハードウェアによって設計された電気的仕様を使用して、ボードを機能させるコードを作成します。

PCBの製造：レイアウト設計が完了した後、最終的なドキュメントが製造のために送信されます。 PCBメーカーがベアボードを作成し、PCBアセンブラーがすべての部品をボードに溶接します。

テストと検証：ボードが機能することをメーカーが確認すると、設計チームは一連のテストを行ってボードをデバッグします。このプロセスは通常、修正して再設計のために送り返す必要があるボードの領域を明らかにします。すべてのテストが正常に完了すると、ボードは生産とサービスの準備が整います。

ご覧のとおり、プリント回路基板の設計にはさまざまな側面があり、いくつかの異なる専門知識が含まれています。設計エンジニアとして働き始めたら、これらのさまざまなポジションを見て、最も焦点を当てたい分野を決定できます。