Det er ingen tvil om at skjematisk opprettelse og PCB layout er grunnleggende aspekter ved elektroteknikk, og det er fornuftig at ressurser som tekniske artikler, søknadsnotater og lærebøker ofte er konsentrert i disse delene av designprosessen. Vi bør imidlertid ikke glemme at hvis du ikke vet hvordan du konverterer den ferdige designfilen til et sammensatt kretskort, er skjemaet og layouten ikke veldig nyttig. Selv om du er litt kjent med bestilling og montering av PCB, vet du kanskje ikke at visse alternativer kan hjelpe deg med å få tilstrekkelige resultater til en lavere kostnad.

Jeg vil ikke diskutere DIY-produksjon av PCB, og jeg kan ikke ærlig anbefale denne metoden. I dag er profesjonell PCB-produksjon veldig billig og praktisk, og totalt sett er resultatet mye overlegent.

Jeg har drevet med uavhengig og lavvolum PCB-design i lang tid, og jeg fikk etter hvert nok relevant informasjon til å skrive en ganske omfattende artikkel om emnet. Likevel er jeg bare en person, og jeg vet absolutt ikke alt, så ikke nøl med å utvide arbeidet mitt gjennom kommentarfeltet på slutten av denne artikkelen. Takk for ditt bidrag.

Grunnskjema

Skjemaet er hovedsakelig sammensatt av komponenter og ledninger koblet på en måte som gir ønsket elektrisk oppførsel. Ledningene vil bli spor eller helle kobber.

Disse komponentene inkluderer fotavtrykk (landmønstre), som er sett med gjennomgående hull og/eller overflatemonteringsputer som samsvarer med terminalgeometrien til den fysiske delen. Fotavtrykk kan også inneholde linjer, former og tekst. Disse linjene, formene og teksten blir samlet referert til som silketrykk. Disse vises på PCB som rent visuelle elementer. De leder ikke elektrisitet og vil ikke påvirke funksjonen til kretsen.

Følgende figur gir eksempler på skjematiske komponenter og tilsvarende PCB-fotavtrykk (de blå linjene indikerer fotavtrykksputene som hver komponentpinne er koblet til).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Konverter skjematisk til PCB-layout

Det komplette skjemaet konverteres av CAD-programvare til et PCB-oppsett bestående av komponentpakker og linjer; dette ganske ubehagelige uttrykket refererer til elektriske forbindelser som ennå ikke er omgjort til fysiske forbindelser.

Designeren ordner først komponentene, og bruker deretter linjene som en guide for å lage spor, kobberstøping og vias. Et gjennomgående hull er et lite gjennomgående hull som har elektriske forbindelser til forskjellige PCB-lag (eller flere lag). For eksempel kan en termisk via kobles til det interne jordlaget, og en jordet kobbertråd vil bli hellet i bunnen av brettet).

Verifikasjon: Identifiser problemer i PCB-oppsettet

Det siste trinnet før starten av produksjonsfasen kalles verifikasjon. Den generelle ideen her er at CAD-verktøy vil prøve å finne layoutfeil før de påvirker funksjonen til brettet negativt eller forstyrrer produksjonsprosessen.

Det er generelt tre typer autentisering (selv om det kan være flere typer):

Elektrisk tilkobling: Dette sikrer at alle deler av nettverket er koblet sammen gjennom en slags ledende struktur.

Konsistens mellom skjematisk og layout: Dette er selvsagt. Jeg antar at forskjellige CAD-verktøy har forskjellige måter å oppnå denne formen for verifisering på.

DRC (Design Rule Check): Dette er spesielt relevant for emnet PCB-produksjon, fordi designregler er begrensninger som du må pålegge layouten din for å sikre vellykket produksjon. Vanlige designregler inkluderer minimum sporavstand, minimum sporbredde og minimum bordiameter. Når du legger ut kretskortet, er det lett å bryte designreglene, spesielt når du har det travelt. Sørg derfor for å bruke DRC-funksjonen til CAD-verktøyet. Figuren nedenfor formidler designreglene jeg brukte for C-BISCUIT-robotkontrollkortet.

PCB-funksjoner er oppført horisontalt og vertikalt. Verdien i skjæringspunktet mellom radene og kolonnene som tilsvarer de to funksjonene, indikerer minimumsavstanden (i mil) mellom de to funksjonene. For eksempel, hvis du ser på raden som tilsvarer “Brett” og deretter går til kolonnen som tilsvarer “Pad”, vil du finne at minimumsavstanden mellom puten og kanten av brettet er 11 mils.