如何成為 PCB 設計工程師

從專門的硬件工程師到各種技術人員和支持人員，PCB 設計涉及許多不同的角色：

硬件工程師：這些工程師負責電路設計。 他們通常通過在指定用於原理圖捕獲的 CAD 系統上繪製電路原理圖來做到這一點，並且他們通常也會進行 PCB 的物理佈局。

佈局工程師：這些工程師是專業的佈局專家，他們將安排電路板上電氣元件的物理佈局，並將所有電氣信號與金屬線連接起來。 這也是在專用於物理佈局的 CAD 系統上完成的，然後創建一個特定的文件發送給 PCB 製造商。

機械工程師：這些工程師負責設計電路板的機械方面，例如尺寸和形狀，以便將其與其他 PCBS 一起裝入設計的設備外殼中。

軟件工程師：這些工程師是電路板按預期運行所需的任何軟件的創建者。

測試和返工技術人員：這些專家與製造的電路板一起調試和驗證它們是否正常工作，並根據需要糾正或修復錯誤。

除了這些特定角色之外，還有製造和組裝人員將負責製造電路板和其他許多工作。

大多數這些職位都需要工程學位，無論是電氣、機械還是軟件。 但是，許多技術職位只需要副學士學位，就可以讓這些職位的人員學習並最終成長為工程職位。 憑藉高水平的動力和教育，設計工程師的職業領域確實非常光明。

PCB設計流程

考慮到參與 PCB 設計的不同類型的設計工程師，在考慮要遵循的職業道路時有很多選擇。 為了幫助您決定走哪條路，這裡簡要概述了 PCB 設計過程以及這些不同的工程師如何適應工作流程：

理念：必須先設計，後才能設計。 有時它是新發明的產物，有時它是整個系統更大的開發過程的一部分。 通常，營銷專業人員確定產品的要求和功能，然後將信息傳遞給設計工程部門。

系統設計：在這裡設計整個系統並確定需要哪些特定的 PCBS 以及如何將它們全部組合成完整的系統。

原理圖捕獲：硬件或電氣工程師現在可以為單個 PCB 設計電路。 這將涉及在原理圖上放置符號並將電線連接到稱為網絡的引腳以進行電氣連接。 原理圖捕獲的另一個方面是仿真。 仿真工具允許設計工程師在進行佈局和製造之前識別實際 PCB 設計中的問題。

庫開發：所有CAD工具都需要庫部件才能使用。 對於原理圖，會有符號，對於佈局，會有組件的物理疊加形狀，對於機械，會有機械特徵的 3D 模型。 在某些情況下，這些部分將從外部來源導入到庫中，而其他部分將由工程師創建。

機械設計：隨著系統機械設計的發展，每個PCB的尺寸和形狀都會被確定。 該設計還將包括連接器、支架、開關和顯示器的放置，以及系統外殼和 PCB 之間的接口。

PCB佈局：原理圖和機械設計​​完成後，該數據將轉發到PCB佈局工具。 佈局工程師將放置原理圖中指定的組件，同時遵守機械設計中指定的物理約束。 一旦組件就位，原理圖上的網格將使用細線連接在一起，最終將成為板上的金屬佈線。 一些 PCBS 可能有數千個這樣的連接，並且佈線所有這些電線以符合間隙和性能限制可能是一項艱鉅的任務。

軟件開發：在完成設計項目的所有其他方面的同時開發軟件。 使用市場開發的功能規範以及硬件設計的組件和電氣規範，軟件團隊將創建使電路板工作的代碼。

PCB製作：佈局設計完成後，將發送最終文件進行製作。 PCB 製造商將創建裸板，而 PCB 組裝商將把所有部件焊接到板上。

測試和驗證：一旦製造商確認電路板工作正常，設計團隊就會通過一系列測試來調試電路板。 此過程通常會顯示需要更正並送回重新設計的電路板區域。 成功完成所有測試後，電路板即可投入生產和使用。

如您所見，印刷電路板設計有許多不同的方面，涉及多種不同的專業知識。 一旦您開始擔任設計工程師，您就可以查看這些不同的職位並決定您最想關注的領域。