Jak zostać PCB inżynier projektowania

Od dedykowanych inżynierów sprzętu po różnych techników i personel pomocniczy, projektowanie PCB obejmuje wiele różnych ról:

Inżynierowie sprzętu: inżynierowie ci są odpowiedzialni za projektowanie obwodów. Zwykle robią to, rysując schematy obwodów w systemie CAD przeznaczonym do przechwytywania schematów i zwykle wykonują również fizyczny układ PCB.

Inżynierowie układu: Inżynierowie ci są wyspecjalizowanymi specjalistami ds. Układów, którzy zaaranżują fizyczny układ elementów elektrycznych na płycie i połączą wszystkie swoje sygnały elektryczne z metalowym okablowaniem. Odbywa się to również w systemie CAD dedykowanym do fizycznego układu, który następnie tworzy określony plik do wysłania do producenta PCB.

Inżynierowie mechanicy: Inżynierowie ci są odpowiedzialni za zaprojektowanie mechanicznych aspektów płytki drukowanej, takich jak rozmiar i kształt, w celu dopasowania jej do zaprojektowanej obudowy urządzenia z innymi płytkami drukowanymi.

Inżynierowie oprogramowania: Ci inżynierowie są twórcami każdego oprogramowania potrzebnego do działania płyty zgodnie z przeznaczeniem.

Technicy testujący i przerabiający: Ci specjaliści pracują z wyprodukowanymi płytami, aby debugować i sprawdzać, czy działają prawidłowo, oraz w razie potrzeby dokonują poprawek lub napraw błędów.

Oprócz tych konkretnych ról, istnieją pracownicy produkcji i montażu, którzy będą odpowiedzialni za wykonanie płytek drukowanych i wielu innych po drodze.

Większość z tych stanowisk wymaga stopnia inżyniera, niezależnie od tego, czy jest to elektryka, mechanika czy oprogramowanie. Jednak wiele stanowisk technicznych wymaga tylko stopnia współpracownika, aby umożliwić personelowi na tych stanowiskach naukę i ostatecznie awans na stanowiska inżynierskie. Przy wysokim poziomie motywacji i wykształcenia pole kariery dla inżynierów projektantów jest naprawdę bardzo jasne.

Proces projektowania PCB

Biorąc pod uwagę różne typy inżynierów zajmujących się projektowaniem płytek PCB, istnieje wiele możliwości wyboru ścieżki kariery. Aby pomóc Ci zdecydować, którą drogą iść, oto krótki przegląd procesu projektowania PCB i sposobu, w jaki ci różni inżynierowie wpasowują się w przepływ pracy:

Koncepcja: Musisz zaprojektować, zanim będziesz mógł projektować. Czasami jest to produkt nowego wynalazku, a czasami jest częścią większego procesu rozwoju całego systemu. Zazwyczaj specjaliści od marketingu określają wymagania i funkcje produktu, a następnie przekazują informacje do działu inżynierii projektowej.

Projekt systemu: tutaj zaprojektuj cały system i określ, które konkretne płytki PCB są potrzebne i jak połączyć je wszystkie w kompletny system.

Przechwytywanie schematów: Inżynierowie sprzętu lub elektrycy mogą teraz projektować obwody dla pojedynczej płytki drukowanej. Będzie to obejmować umieszczanie symboli na schematach i podłączanie przewodów do pinów zwanych sieciami połączeń elektrycznych. Innym aspektem przechwytywania schematów jest symulacja. Narzędzia symulacyjne pozwalają inżynierom projektującym zidentyfikować problemy w projektowaniu rzeczywistej płytki drukowanej przed przystąpieniem do jej rozmieszczenia i produkcji.

Rozwój biblioteki: wszystkie narzędzia CAD wymagają części bibliotecznych do użycia. W przypadku schematów będą to symbole, w przypadku układów pojawią się fizyczne nakładki kształtów komponentów, a w przypadku maszyn będą modele 3D cech mechanicznych. W niektórych przypadkach sekcje te zostaną zaimportowane do biblioteki ze źródeł zewnętrznych, podczas gdy inne zostaną utworzone przez inżynierów.

Konstrukcja mechaniczna: Wraz z opracowaniem konstrukcji mechanicznej systemu zostanie określony rozmiar i kształt każdej płytki drukowanej. W projekcie uwzględniono również rozmieszczenie złączy, wsporników, przełączników i wyświetlaczy, a także interfejsów między obudową systemu a płytką PCB.

Układ PCB: Po zakończeniu projektowania schematów i mechaniki dane te zostaną przekazane do narzędzia do projektowania PCB. Inżynier układu umieści komponenty określone na schemacie, przestrzegając fizycznych ograniczeń określonych w projekcie mechanicznym. Po umieszczeniu komponentów siatka na schemacie zostanie połączona ze sobą za pomocą cienkich przewodów, które ostatecznie staną się metalowymi okablowaniem na płycie. Niektóre PCB mogą mieć tysiące takich połączeń, a poprowadzenie wszystkich tych przewodów w celu zapewnienia zgodności z ograniczeniami prześwitu i wydajności może być trudnym zadaniem.

Rozwój oprogramowania: Tworzenie oprogramowania podczas wykonywania wszystkich innych aspektów projektu projektowego. Korzystając ze specyfikacji funkcjonalnych opracowanych przez rynek oraz komponentów i specyfikacji elektrycznych opracowanych przez sprzęt, zespół programistyczny stworzy kod, który sprawi, że płyta będzie działać.

Produkcja PCB: Po zakończeniu projektowania układu ostateczny dokument zostanie wysłany do produkcji. Producent PCB utworzy gołą płytkę, podczas gdy monter PCB zespawa wszystkie części na płytce.

Testowanie i walidacja: Gdy producent potwierdzi, że płyta działa, zespół projektowy przechodzi serię testów w celu debugowania płyty. Ten proces zwykle ujawnia obszary tablicy, które należy poprawić i odesłać do przeprojektowania. Po pomyślnym zakończeniu wszystkich testów tablica jest gotowa do produkcji i serwisu.

Jak widać, istnieje wiele różnych aspektów projektowania płytek obwodów drukowanych, obejmujących kilka różnych ekspertyz. Po rozpoczęciu pracy jako inżynier projektowy możesz przyjrzeć się tym różnym stanowiskom i zdecydować, na których obszarach chcesz się najbardziej skoncentrować.