Как стать печатная плата инженер-конструктор

От специализированных инженеров по аппаратному обеспечению до различных технических специалистов и вспомогательного персонала, проектирование печатных плат включает в себя множество различных ролей:

Инженеры по аппаратному обеспечению: эти инженеры отвечают за проектирование схем. Обычно они делают это, рисуя принципиальные схемы в системе САПР, предназначенной для схематического захвата, и они также обычно делают физическую компоновку печатной платы.

Инженеры по компоновке: эти инженеры являются специализированными специалистами по компоновке, которые организуют физическую компоновку электрических компонентов на плате и соединяют все свои электрические сигналы с помощью металлической проводки. Это также делается в системе CAD, предназначенной для физического макета, которая затем создает специальный файл для отправки производителю печатной платы.

Инженеры-механики: эти инженеры отвечают за проектирование механических аспектов печатной платы, таких как размер и форма, с тем, чтобы разместить ее в разработанном корпусе устройства с другими печатными платами.

Инженеры-программисты: эти инженеры являются создателями любого программного обеспечения, необходимого для правильной работы платы.

Специалисты по тестированию и доработке: эти специалисты работают с изготовленными платами, чтобы отлаживать и проверять их правильность работы, а также при необходимости исправлять или ремонтировать ошибки.

В дополнение к этим конкретным ролям, есть производственный и сборочный персонал, который будет отвечать за изготовление печатных плат и многих других на этом пути.

Для большинства этих должностей требуется степень инженера, будь то электрика, механика или программное обеспечение. Однако для многих технических должностей требуется только степень младшего специалиста, чтобы позволить персоналу на этих должностях обучаться и в конечном итоге вырасти до инженерных должностей. С высоким уровнем мотивации и образования поле для карьеры инженеров-проектировщиков действительно очень яркое.

Процесс проектирования печатной платы

Принимая во внимание разные типы инженеров-проектировщиков, участвующих в разработке печатных плат, существует множество вариантов выбора карьеры. Чтобы помочь вам решить, какой путь выбрать, вот краткий обзор процесса проектирования печатной платы и того, как эти разные инженеры вписываются в рабочий процесс:

Концепция: вы должны спроектировать, прежде чем вы сможете конструировать. Иногда это продукт нового изобретения, а иногда – часть более крупного процесса разработки всей системы. Обычно специалисты по маркетингу определяют требования и функции продукта, а затем передают информацию в конструкторский отдел.

Проектирование системы: спроектируйте здесь всю систему и определите, какие конкретные печатные платы необходимы и как их все объединить в единую систему.

Схематический снимок: инженеры по аппаратному обеспечению или электротехники теперь могут проектировать схемы для одной печатной платы. Это будет включать размещение символов на схемах и подключение проводов к контактам, называемым сетями для электрических соединений. Другой аспект схематического захвата – моделирование. Инструменты моделирования позволяют инженерам-конструкторам выявлять проблемы в конструкции реальной печатной платы перед тем, как приступить к ее компоновке и изготовлению.

Разработка библиотек: для использования всем инструментам САПР необходимы части библиотеки. Для схем будут символы, для макетов будут физические формы наложения компонентов, а для оборудования будут трехмерные модели механических элементов. В некоторых случаях эти разделы будут импортированы в библиотеку из внешних источников, а другие будут созданы инженерами.

Механическая конструкция: при разработке механической конструкции системы будут определены размер и форма каждой печатной платы. Дизайн также будет включать в себя размещение разъемов, кронштейнов, переключателей и дисплеев, а также интерфейсов между корпусом системы и печатной платой.

Компоновка печатной платы: после завершения схемотехнического и механического проектирования эти данные будут отправлены в инструмент компоновки печатных плат. Инженер-компоновщик разместит компоненты, указанные в схеме, с соблюдением физических ограничений, указанных в механическом проекте. Как только компоненты будут на месте, сетка на схеме будет соединена вместе с помощью тонких проводов, которые в конечном итоге станут металлической проводкой на плате. Некоторые PCBS могут иметь тысячи таких подключений, и прокладка всех этих проводов в соответствии с зазорами и ограничениями производительности может быть сложной задачей.

Разработка программного обеспечения: разработка программного обеспечения с одновременным завершением всех остальных аспектов дизайн-проекта. Используя функциональные спецификации, разработанные рынком, а также компоненты и электрические спецификации, разработанные аппаратным обеспечением, команда разработчиков программного обеспечения создаст код, который заставит плату работать.

Изготовление печатной платы: после завершения макета окончательный документ будет отправлен на изготовление. Изготовитель печатной платы создаст пустую плату, а сборщик печатной платы приварит все детали к плате.

Тестирование и проверка: как только производитель подтверждает, что плата работает, группа разработчиков проводит серию тестов для отладки платы. Этот процесс обычно выявляет области платы, которые необходимо исправить и отправить обратно на доработку. После успешного завершения всех тестов плата готова к производству и обслуживанию.

Как видите, существует множество различных аспектов проектирования печатных плат, в которых задействованы разные специалисты. Как только вы начнете работать инженером-проектировщиком, вы сможете взглянуть на эти разные должности и решить, на каких областях вы больше всего хотите сосредоточиться.