Nasıl olunur PCB tasarım mühendisi

Özel donanım mühendislerinden çeşitli teknisyenlere ve destek personeline kadar, PCB tasarımı birçok farklı rolü içerir:

Donanım mühendisleri: Bu mühendisler devre tasarımından sorumludur. Bunu genellikle şematik yakalama için belirlenmiş bir CAD sistemi üzerinde devre şemaları çizerek yaparlar ve genellikle PCB’nin fiziksel yerleşimini de yaparlar.

Yerleşim Mühendisleri: Bu mühendisler, panodaki elektrik bileşenlerinin fiziksel yerleşimini düzenleyecek ve tüm elektrik sinyallerini metal kablolarla bağlayacak uzman yerleşim uzmanlarıdır. Bu aynı zamanda fiziksel yerleşime ayrılmış bir CAD sisteminde yapılır ve daha sonra PCB üreticisine gönderilmek üzere belirli bir dosya oluşturulur.

Makine Mühendisleri: Bu mühendisler, diğer PCB’lerle birlikte tasarlanan cihaz muhafazasına sığdırmak için devre kartının boyut ve şekil gibi mekanik yönlerini tasarlamaktan sorumludur.

Yazılım mühendisleri: Bu mühendisler, kartın amaçlandığı gibi çalışması için gereken tüm yazılımların yaratıcılarıdır.

Test etme ve yeniden işleme teknisyenleri: Bu uzmanlar, hata ayıklamak ve düzgün çalıştıklarını doğrulamak ve gerektiğinde hatalar için düzeltmeler veya onarımlar yapmak için üretilmiş panolarla çalışır.

Bu özel rollere ek olarak, devre kartlarını ve yol boyunca birçok diğerini yapmaktan sorumlu olacak üretim ve montaj personeli vardır.

Bu pozisyonların çoğu, elektrik, mekanik veya yazılım olsun, bir mühendislik derecesi gerektirir. Bununla birlikte, birçok teknik pozisyon, bu pozisyonlardaki personelin öğrenmesini ve sonunda mühendislik pozisyonlarına dönüşmesini sağlamak için yalnızca bir önlisans derecesi gerektirir. Yüksek düzeyde motivasyon ve eğitim ile tasarım mühendisleri için kariyer alanı gerçekten çok parlak.

PCB tasarım süreci

PCB tasarımına dahil olan farklı tasarım mühendisleri göz önüne alındığında, izlenecek kariyer yolunu düşünürken birçok seçenek vardır. Hangi yöne gideceğinize karar vermenize yardımcı olmak için, PCB tasarım sürecine ve bu farklı mühendislerin iş akışına nasıl uyduğuna dair kısa bir genel bakış:

Konsept: Tasarlamadan önce tasarlamanız gerekir. Bazen yeni bir buluşun ürünü, bazen de tüm sistemin daha büyük bir geliştirme sürecinin parçası. Tipik olarak, pazarlama uzmanları bir ürünün gereksinimlerini ve işlevlerini belirler ve ardından bilgileri tasarım mühendisliği departmanına iletir.

Sistem tasarımı: Tüm sistemi burada tasarlayın ve hangi özel PCB’lerin gerekli olduğunu ve bunların hepsini eksiksiz sistemde nasıl birleştireceğinizi belirleyin.

Şematik yakalama: Donanım veya elektrik mühendisleri artık tek bir PCB için devreler tasarlayabilir. Bu, şemalara semboller yerleştirmeyi ve kabloları elektrik bağlantıları için ağ adı verilen pinlere bağlamayı içerecektir. Şematik yakalamanın bir başka yönü simülasyondur. Simülasyon araçları, tasarım mühendislerinin, yerleşimi ve üretimi üzerinde çalışmadan önce gerçek PCB’nin tasarımındaki sorunları tanımlamasına olanak tanır.

Kitaplık geliştirme: Tüm CAD araçlarının kullanmak için kitaplık parçalarına ihtiyacı vardır. Şemalar için semboller olacak, düzenler için bileşenlerin fiziksel bindirme şekilleri olacak ve makineler için mekanik özelliklerin 3D modelleri olacak. Bazı durumlarda, bu bölümler kütüphaneye dış kaynaklardan alınırken, diğerleri mühendisler tarafından oluşturulacaktır.

Mekanik tasarım: Sistemin mekanik tasarımının geliştirilmesi ile her bir PCB’nin boyutu ve şekli belirlenecektir. Tasarım aynı zamanda konnektörlerin, braketlerin, anahtarların ve ekranların yanı sıra sistem muhafazası ile PCB arasındaki arayüzlerin yerleşimini de içerecek.

PCB yerleşimi: Şematik ve mekanik tasarım tamamlandıktan sonra bu veriler PCB yerleşim aracına iletilecektir. Yerleşim mühendisi, mekanik tasarımda belirtilen fiziksel kısıtlamalara bağlı kalarak şematikte belirtilen bileşenleri yerleştirecektir. Bileşenler yerleştirildikten sonra, şema üzerindeki ızgara, sonunda tahta üzerinde metal kablo olacak ince teller kullanılarak birbirine bağlanacaktır. Bazı PCB’ler bu bağlantılardan binlercesine sahip olabilir ve tüm bu kabloları açıklık ve performans sınırlamalarına uyacak şekilde yönlendirmek göz korkutucu bir görev olabilir.

Yazılım geliştirme: Tasarım projesinin diğer tüm yönlerini tamamlarken yazılım geliştirme. Yazılım ekibi, pazar tarafından geliştirilen işlevsel özellikleri ve donanım tarafından tasarlanan bileşenleri ve elektrik özelliklerini kullanarak, kartın çalışmasını sağlayan kodu oluşturacaktır.

PCB imalatı: Yerleşim tasarımı tamamlandıktan sonra nihai belge imalat için gönderilecektir. PCB üreticisi, çıplak kartı oluşturacak, PCB montajcısı ise tüm parçaları tahtaya kaynak yapacak.

Test ve doğrulama: Üretici, kartın çalıştığını onayladıktan sonra, tasarım ekibi kartta hata ayıklamak için bir dizi testten geçer. Bu süreç genellikle panonun düzeltilmesi gereken ve yeniden tasarım için geri gönderilmesi gereken alanlarını ortaya çıkarır. Tüm testler başarıyla tamamlandıktan sonra pano üretime ve servise hazırdır.

Gördüğünüz gibi, baskılı devre kartı tasarımının birkaç farklı uzmanlık gerektiren birçok farklı yönü vardır. Tasarım mühendisi olarak çalışmaya başladığınızda, bu farklı pozisyonlara bakabilir ve en çok hangi alanlara odaklanmak istediğinize karar verebilirsiniz.