Ako sa stať a PCB dizajnový inžinier

Od špecializovaných hardvérových inžinierov po rôznych technikov a podporný personál, návrh DPS zahŕňa mnoho rôznych rolí:

Hardwareoví inžinieri: Títo inžinieri sú zodpovední za návrh obvodov. Obvykle to robia tak, že nakreslia schémy obvodov do systému CAD určeného na schematické zachytenie a zvyčajne urobia aj fyzické rozloženie dosky plošných spojov.

Inžinieri rozloženia: Títo inžinieri sú špecializovaní špecialisti na usporiadanie, ktorí zaistia fyzické rozloženie elektrických komponentov na doske a spoja všetky svoje elektrické signály s kovovým vedením. To sa vykonáva aj v systéme CAD vyhradenom pre fyzické rozloženie, ktorý potom vytvorí konkrétny súbor na odoslanie výrobcovi DPS.

Strojní inžinieri: Títo inžinieri sú zodpovední za navrhnutie mechanických aspektov dosky plošných spojov, ako je veľkosť a tvar, aby sa zmestili do navrhnutého krytu zariadenia s inými PCBS.

Softvéroví inžinieri: Títo inžinieri sú tvorcovia akéhokoľvek softvéru potrebného na to, aby doska fungovala tak, ako mala.

Technici testovania a prepracovania: Títo špecialisti pracujú s vyrobenými doskami na ladení a overení správneho fungovania a v prípade potreby vykonávajú opravy alebo opravy chýb.

Okrem týchto špecifických rolí existujú výrobný a montážny personál, ktorý bude zodpovedný za výrobu dosiek plošných spojov a mnohých ďalších.

Väčšina týchto pozícií vyžaduje inžiniersky titul, či už je to elektrický, mechanický alebo softvérový. Mnoho technických pozícií však vyžaduje iba titul spolupracovníka, aby sa personál na týchto pozíciách mohol učiť a nakoniec prerásť do inžinierskych pozícií. S vysokou úrovňou motivácie a vzdelania je kariérne pole dizajnérov skutočne veľmi svetlé.

Proces návrhu DPS

Vzhľadom na rôzne typy dizajnérov zapojených do návrhu DPS existuje veľa možností pri zvažovaní kariérneho postupu, ktorý je potrebné nasledovať. Aby ste sa mohli rozhodnúť, ktorou cestou sa vydať, tu je stručný prehľad procesu návrhu DPS a toho, ako títo rôzni inžinieri zapadajú do pracovného postupu:

Koncept: Pred navrhovaním musíte navrhnúť. Niekedy je to produkt nového vynálezu a niekedy je to súčasť väčšieho vývojového procesu celého systému. Marketingoví profesionáli spravidla určujú požiadavky a funkcie produktu a potom informácie odovzdajú oddeleniu konštrukčného inžinierstva.

Návrh systému: Navrhnite tu celý systém a určte, ktoré konkrétne PCBS sú potrebné a ako ich všetky skombinovať do celého systému.

Schematické zachytenie: Hardware alebo elektrotechnici môžu teraz navrhovať obvody pre jednu PCB. To bude zahŕňať umiestnenie symbolov na schémy a pripojenie vodičov k kolíkom nazývaným siete pre elektrické pripojenia. Ďalším aspektom schematického zachytávania je simulácia. Simulačné nástroje umožňujú konštrukčným inžinierom identifikovať problémy s návrhom skutočného DPS pred tým, ako začnú pracovať na jeho rozložení a výrobe.

Vývoj knižnice: všetky nástroje CAD vyžadujú na používanie časti knižnice. Pre schémy budú existovať symboly, pre rozloženia budú existovať fyzické tvary prekrytia komponentov a pre stroje budú 3D modely mechanických prvkov. V niektorých prípadoch budú tieto sekcie importované do knižnice z externých zdrojov, zatiaľ čo ostatné vytvoria inžinieri.

Mechanický návrh: S vývojom mechanického návrhu systému bude stanovená veľkosť a tvar každého DPS. Návrh bude tiež zahŕňať umiestnenie konektorov, konzol, prepínačov a displejov, ako aj rozhraní medzi plášťom systému a doskou plošných spojov.

Rozloženie DPS: Po dokončení schematického a mechanického návrhu budú tieto údaje odoslané do nástroja na rozloženie DPS. Technik rozloženia umiestni komponenty uvedené v schéme pri dodržaní fyzických obmedzení uvedených v mechanickom návrhu. Akonáhle sú komponenty na svojom mieste, mriežka na schéme sa spojí dohromady pomocou tenkých drôtov, z ktorých sa nakoniec stane kovové vedenie na doske. Niektoré PCBS môžu mať tisíce týchto pripojení a vedenie všetkých týchto vodičov tak, aby boli v súlade s obmedzeniami klírensu a výkonu, môže byť skľučujúca úloha.

Vývoj softvéru: Vývoj softvéru pri dokončovaní všetkých ostatných aspektov projekčného projektu. Softvérový tím pomocou funkčných špecifikácií vyvinutých na trhu a komponentov a elektrických špecifikácií navrhnutých hardvérom vytvorí kód, vďaka ktorému bude doska fungovať.

Výroba DPS: Po dokončení návrhu rozloženia bude konečný dokument odoslaný na výrobu. Výrobca dosky plošných spojov vytvorí holú dosku, zatiaľ čo montér dosky plošných spojov zvarí všetky diely na dosku.

Testovanie a validácia: Akonáhle výrobca potvrdí, že doska funguje, návrhový tím prejde sériou testov na ladenie dosky. Tento proces zvyčajne odhalí oblasti dosky, ktoré je potrebné opraviť a odoslať späť na redizajn. Akonáhle sú všetky testy úspešne dokončené, doska je pripravená na výrobu a servis.

Ako vidíte, existuje mnoho rôznych aspektov dizajnu dosiek s plošnými spojmi, ktoré zahŕňajú niekoľko rôznych odborných znalostí. Akonáhle začnete pracovať ako konštruktér, môžete sa pozrieť na tieto rôzne pozície a rozhodnúť sa, na ktoré oblasti sa chcete zamerať najviac.