PCB設計とは? 今、設計エンジニアがあなたと共有します

PCB設計とは? 今、設計エンジニアがあなたと共有します

プリント回路基板の設計は、回路図に基づいて、回路設計者が必要とする機能を実現します。 プリント基板の設計は、主にレイアウト設計を指し、外部接続のレイアウトを考慮する必要があります。 内部電子部品の最適レイアウト、金属配線とスルーホールの最適レイアウト、電磁保護、放熱など。 優れたレイアウト設計により、製造コストを節約し、優れた回路性能と放熱を実現できます。 単純なレイアウト設計は手作業で実現できますが、複雑なレイアウト設計はコンピュータ支援設計 (CAD) で実現する必要があります。

PCB 設計は、あらゆる電子製品開発プロセスの主要な機能です。 PCB を仕様範囲内で確実に動作させるためには、PCB 設計プロセスが非常に重要であり、効果的なプロセスに従う必要があります。

プリント基板設計ソフトウェア

大企業や自営業の PCB 設計者向けに、多くのコンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェア パッケージが利用可能です。 最も一般的に使用される CAD ツールは、Altium designer、PAD、Allegro、および OrCAD です。 学生やアマチュアは、機能は限られていますが、Eagle や KICad などの無料の CAD ツールを使用できます。 PCB 設計ソフトウェアの機能は大きく異なります。 基本的なソフトウェア ツールはより単純な機能を提供しますが、有料のツールは複雑な配線やシミュレーションなどのより多くの機能を提供します。 更新テクノロジの複雑さと要件の増加に伴い、通常はハイエンドのソフトウェア ツールが必要になります。

回路図キャプチャ

設計仕様が完成し、PCB の明確な要件リストが作成されたら、最初のステップは回路図をキャプチャすることです。 回路図は手動で描くこともできますが、ほとんどの回路図は PCB 設計ソフトウェアを使用してコンピューターに取り込まれます。 回路図は、コンポーネントを配置して PCB に配線するための設計図として機能する 2D レンダリングです。 回路図シンボルを作成し、それらを PCB ピンにリンクします。これにより、各コンポーネントの物理的寸法と、銅パッドまたはスルー ホールの位置が定義されます。

コンポーネントの配置

PCB 設計の次の段階は、コンポーネントの配置です。 コンポーネントを PCB 設計に統合するには、すべての関連情報をそのパッケージで定義する必要があります。 さらに、プレートのサイズと形状、穴あけ情報、予約、主要コンポーネントの位置などを定義する必要があります。

詳細な PCB 設計を行う前に、ボード上のコンポーネントの位置を大まかに理解し、必要なすべての回路を収容するのに十分なスペースがボード上にあるかどうかを判断することが重要です。 このプロセスは、必要なレイヤーの数を決定するのにも役立ちます。 大まかな配置が完了したら、より詳細なコンポーネントの配置を開始できます。 これには、相互に通信する必要があるか、一部の信号速度に影響を与える可能性のあるデバイスの近接性などの問題や、RF に関する考慮事項などのその他の情報が考慮される場合があります。

ルート

コンポーネントの配置後、PCB 設計の次の段階は、すべてのコンポーネント間の接続 (配線) を配線することです。 まず、設計がより複雑な場合は、一連の規則を PCB 設計ソフトウェアに入力します。 これらのルールに違反すると、エラー メッセージが表示されます。 次に、すべてのコンポーネント間のすべてのトレースを示す回路図からネット リストを生成します。 クリティカル パスが最初に完了します。 この場合、トレースのサイズと長さが重要です。 その後、通常は PCB のレイヤーを上下に移動しながら、残りのルートを完成させます。

製造業生産高

基板設計写真の情報をガーバーファイル形式で出力します。 これは、PCB メーカーが使用する標準形式であり、フォト プロッターが使用する NC ファイルの形式です。 ガーバーデータに加えて、穴あけ情報、スクリーン印刷、フォトレジスト情報も生成されます。 ピック アンド プレース データは製造業者によって生成され、コンポーネントを PCB に実際に固定する機械をプログラムするために使用されます。 PCB 処理および PCB アセンブリ メーカーは、PCB 設計とは何かを説明していますか? 今、設計エンジニアがあなたと共有します.