JLCPCB: Прототипы печатных плат любого цвета за $2

Процесс проектирования и производства печатных плат проходит через ряд этапов. Для того, чтобы производить платы высокого качества, вы должны иметь четкое представление об этих этапах. На работу печатной платы большое влияние оказывают размещение компонентов и разводка проводников.

Средства, необходимые для производства печатных плат

Если вы хотите проектировать печатные платы для коммерческого использования, у вас есть возможность воспользоваться одной из нескольких систем автоматизированного проектирования (САПР), которые могут упростить вашу задачу. Доступны самые простые программы для проектирования печатных плат, но, приобретя более качественный продукт, вы можете получить больше возможностей для конструирования. С увеличением скоростей цифровых плат и повышением рабочих частот радиоустройств обязательным требованием также становится моделирование.

Ввод принципиальной схемы

На первом этапе разработки необходимо ввести описание принципиальной схемы. Это можно сделать с помощью схемного редактора. В некоторых случаях на этом этапе можно выполнить моделирование схемы. Некоторые пакеты программ имеют интерфейсы с программами моделирования. Для устройств с радиочастотными цепями моделирование поможет оптимизировать конечную схему без необходимости сборки макета. По завершении ввода принципиальной схемы все описание конструкции содержится в файле, который теперь называется «список соединений». Список соединений содержит полный перечень электронных компонентов и узлов, к которым они подключены, а также информацию о связях между ними.

Начальное размещение компонентов на плате

Прежде чем начать проектирование и разводку, постарайтесь оценить количество слоев и компонентов, их расположение на плате, необходимые зазоры и промежутки и т. д. Затем попробуйте предварительно разместить компоненты на печатной плате. Постарайтесь учесть такие аспекты, как взаимное влияние расположенных рядом устройств и факторы воздействия сигналов радиочастотного диапазона.

Убедитесь, что вы располагаете всей необходимой информацией о каждом компоненте, который будете использовать в своем проекте. Это касается описаний посадочных мест, отверстий и пр. В системе проектирования печатной платы будет создана библиотека со всеми перечисленными устройствами. Это может помочь вам упорядочить все компоненты и легко найти те, которые уже использовались ранее.

Трассировка соединений

На следующем этапе выполняется трассировка соединений между компонентами. Трассировка делается на основании списка соединений, полученного из принципиальной схемы. Количество требуемых для этого слоев и переходных отверстий может быть большим. Один из слоев используется в качестве земляной шины, а другой – шины питания. Это позволяет снизить сопротивления источника питания в точках подключений и уменьшить уровни помех. Когда число компонентов составляет тысячи, процесс трассировки может быть очень сложным.

Требуемые файлы

Файл Gerber содержит описание рисунка проводников платы для фотоплоттера. Помимо фалов Gerber, необходима информация для сверления, печати шелкографии и нанесения фоторезиста. Сверление платы может быть дорогим. Сократив количество типов отверстий до минимально возможного значения, вы можете снизить стоимость проекта. Тогда сверлильный станок будет реже менять инструменты, и процесс сверления займет меньше времени.

Тестирование печатной платы

После изготовления печатная плата отправляется на испытательный участок. Здесь выполняется проверка, которая должна подтвердить, что платы соответствуют требованиям спецификации. После тестирования печатные платы передаются в службу доставки.

Зачем нужен прототип?

Существует ряд причин, по которым прототипирование является обязательным этапом проектирования. Одна из них заключается в том, что прототипирование экономит ваши деньги и время. Оно необходимо для тестирования новых разработок, и продемонстрирует вам все возможные риски до того, как начнется серийное производство изделия. Это поможет вам также собрать информацию, чтобы более точно выполнить требования технического задания и вовремя увидеть какие-либо недостатки. Вы также можете сравнить несколько вариантов своего проекта, чтобы выбрать лучший из них.

Заключение

Информация, содержащаяся в файлах проекта, будет использоваться на многих этапах производственного процесса. Она нужна установщику компонентов, для создания паяльной маски, тестирования платы и многого другого. Поэтому мы приходим к выводу, что разработка печатной платы не ограничивается созданием ее базовой конструкции, а является лишь одним, правда очень важным, элементом всего процесса изготовления печатной платы.