Como se tornar um PCB engenheiro de design

De engenheiros de hardware dedicados a vários técnicos e pessoal de suporte, o design de PCB envolve muitas funções diferentes:

Engenheiros de hardware: esses engenheiros são responsáveis ​​pelo projeto do circuito. Eles geralmente fazem isso desenhando esquemas de circuito em um sistema CAD designado para captura esquemática e geralmente fazem o layout físico do PCB também.

Engenheiros de layout: Esses engenheiros são especialistas em layout que organizarão o layout físico dos componentes elétricos na placa e conectarão todos os seus sinais elétricos com fiação de metal. Isso também é feito em um sistema CAD dedicado ao layout físico, que então cria um arquivo específico para enviar ao fabricante da placa de circuito impresso.

Engenheiros mecânicos: Esses engenheiros são responsáveis ​​por projetar os aspectos mecânicos da placa de circuito, como tamanho e forma, para encaixá-la no invólucro do dispositivo projetado com outro PCBS.

Engenheiros de software: Esses engenheiros são os criadores de qualquer software necessário para que a placa funcione conforme o esperado.

Técnicos de teste e retrabalho: Esses especialistas trabalham com placas fabricadas para depurar e verificar se funcionam corretamente e fazer correções ou reparos de erros conforme necessário.

Além dessas funções específicas, há pessoal de fabricação e montagem que será responsável por fazer as placas de circuito e muitos outros ao longo do caminho.

A maioria desses cargos exige um diploma de engenharia, seja elétrica, mecânica ou software. No entanto, muitos cargos técnicos exigem apenas um diploma de associado para permitir que o pessoal nesses cargos aprenda e, eventualmente, cresça para cargos de engenharia. Com altos níveis de motivação e educação, o campo de carreira para engenheiros de design é realmente muito brilhante.

Processo de design de PCB

Considerando os diferentes tipos de engenheiros de projeto envolvidos no projeto de placas de circuito impresso, há muitas opções ao considerar o caminho de carreira a seguir. Para ajudá-lo a decidir qual caminho seguir, aqui está uma breve visão geral do processo de design de PCB e como esses diferentes engenheiros se encaixam no fluxo de trabalho:

Conceito: Você deve projetar antes de projetar. Às vezes é o produto de uma nova invenção e às vezes é parte de um processo maior de desenvolvimento de todo o sistema. Normalmente, os profissionais de marketing determinam os requisitos e funções de um produto e, em seguida, passam as informações para o departamento de engenharia de projeto.

Projeto do sistema: projete todo o sistema aqui e determine quais PCBS específicos são necessários e como combiná-los no sistema completo.

Captura esquemática: engenheiros de hardware ou elétricos agora podem projetar circuitos para um único PCB. Isso envolverá colocar símbolos em esquemas e conectar fios a pinos chamados redes para conexões elétricas. Outro aspecto da captura esquemática é a simulação. As ferramentas de simulação permitem que os engenheiros de projeto identifiquem problemas no projeto do PCB real antes de trabalhar em seu layout e fabricação.

Desenvolvimento de biblioteca: todas as ferramentas CAD precisam de peças de biblioteca para usar. Para esquemas, haverá símbolos, para layouts, haverá formas de sobreposição física de componentes e, para máquinas, haverá modelos 3D de recursos mecânicos. Em alguns casos, essas seções serão importadas para a biblioteca de fontes externas, enquanto outras serão criadas por engenheiros.

Projeto mecânico: Com o desenvolvimento do projeto mecânico do sistema, o tamanho e a forma de cada PCB serão determinados. O projeto também incluirá a colocação de conectores, suportes, interruptores e visores, bem como interfaces entre o invólucro do sistema e o PCB.

Layout de PCB: Após a conclusão do projeto esquemático e mecânico, esses dados serão encaminhados para a ferramenta de layout de PCB. O engenheiro de layout colocará os componentes especificados no esquema, ao mesmo tempo que segue as restrições físicas especificadas no projeto mecânico. Assim que os componentes estiverem no lugar, a grade no esquema será conectada por meio de fios finos que eventualmente se tornarão fios de metal na placa. Alguns PCBS podem ter milhares dessas conexões, e rotear todos esses fios para cumprir as limitações de espaço e desempenho pode ser uma tarefa assustadora.

Desenvolvimento de software: desenvolver software enquanto conclui todos os outros aspectos do projeto de design. Usando especificações funcionais desenvolvidas pelo mercado e componentes e especificações elétricas projetadas pelo hardware, a equipe de software criará o código que faz a placa funcionar.

Fabricação de PCB: Após a conclusão do projeto do layout, o documento final será enviado para fabricação. O fabricante da PCB criará a placa nua, enquanto o montador da PCB soldará todas as peças na placa.

Teste e validação: Assim que o fabricante confirma que a placa funciona, a equipe de design passa por uma série de testes para depurar a placa. Esse processo geralmente revela áreas do conselho que precisam ser corrigidas e enviadas de volta para redesenho. Assim que todos os testes forem concluídos com sucesso, a placa estará pronta para produção e manutenção.

Como você pode ver, há muitos aspectos diferentes no design da placa de circuito impresso, envolvendo várias especialidades diferentes. Depois de começar a trabalhar como engenheiro de projeto, você pode examinar essas diferentes posições e decidir em quais áreas deseja se concentrar.