適用于現代 PCB 設計和現代 PCB 設計師的 CAD 布局軟件

2021-06-17

適用于現代 PCB 設計和現代 PCB 設計師的 CAD 布局軟件

PCB 設計師手工繪制原理圖。技術(shù)人員沒(méi)有引導鼠標，而是使用紅色和藍色鉛筆在牛皮紙上小心地繪制墊子和痕跡。他們的工具包括三角形、T 字形和模板。忘記涉及 CAD 工具、完整團隊協(xié)作、差異化原理圖和電路板設計的徹底設計過(guò)程 - 一個(gè)人有幸擁有穩定的手。

完成草稿后，傳統的 PCB 設計師將鉛筆圖和網(wǎng)格板放置在平面燈臺上。用一張聚酯薄膜覆蓋鉛筆圖，他們放置粘性甜甜圈墊，并用刀創(chuàng )建了墊主圖。然后，他們用另一層聚酯薄膜覆蓋焊盤(pán)母版并繪圖，并使用黑色膠帶和小刀來(lái)定義 PCB 的走線(xiàn)。

盡管在當時(shí)司空見(jiàn)慣，但與當今的計算機輔助設計 (CAD) 布局軟件相比，舊方法充其量只是基本的。借助直觀(guān)的設計規則檢查、布線(xiàn)輔助和自動(dòng)布線(xiàn)工具、多層和多板技術(shù)以及大量仿真功能，您幾乎可以在設備進(jìn)入電子產(chǎn)品生產(chǎn)階段之前就對其進(jìn)行全面規劃和制造。制造業(yè)。

CAD 布局軟件的演變

自古以來(lái)，CAD 布局軟件就將 PCB 設計推向了未來(lái)?，F在，復雜的工具允許您繪制、設計和開(kāi)發(fā)原理圖或產(chǎn)品圖。在 PCB 設計過(guò)程中，CAD 布局軟件允許您繪制元件定位和連接圖。通常，CAD 布局軟件還可以幫助設計人員可視化網(wǎng)絡(luò )如何連接到組件。

通過(guò)在 CAD 布局軟件中捕獲原理圖，設計人員現在可以運行模擬來(lái)測試電路的工作特性。此外，他們可以建立電路板尺寸并清楚地了解添加多層的影響。CAD 布局軟件還有助于管理每一層的布線(xiàn)、元件的鉆孔信息以及電路板焊盤(pán)的占用空間。

有效地，現代設計流程已啟用它，因此您不僅可以依靠電路板設計工具來(lái)獲得生產(chǎn)所需電路所需的功能，還可以管理從原理圖符號和原理圖設計到 PCB 封裝的 PCB 數據和文件到Gerber 文件格式。如果您使用的軟件似乎無(wú)法簡(jiǎn)化這些設計過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)，那么可能是時(shí)候升級到現代布局程序了。

PCB 封裝、原理圖和完成設計

在 PCB 設計的最初幾天，使用大型精密相機來(lái)創(chuàng )建外層的底片。這些底片用作臨時(shí)掩膜，保護銅層壓板免受 PCB 蝕刻手動(dòng)過(guò)程中使用的酸的影響。手工焊接將通孔元件連接到 PCB，而藍圖裝配圖指示了元件放置和焊接的極性、值和封裝編號。

即使擁有當今卓越的 CAD 布局軟件，由于消費者和工業(yè)需求，現代 PCB 設計仍是一項復雜的工作。這種復雜性推動(dòng)了對越來(lái)越好的工具的需求。全面了解 PCB 設計和電路板設計軟件可提供充足的資源來(lái)應對高速、多層 PCB 設計帶來(lái)的挑戰，這是理想的選擇。一套完整的統一工具將強調設計的相互關(guān)聯(lián)性。

例如，通過(guò)允許您設計小型單層電路或大型多層陣列，將原理圖捕獲提升到一個(gè)新的水平。捕獲原理圖連接從庫中獲得的組件。將引腳連接在一起并放置網(wǎng)絡(luò )標識符以將引腳連接到網(wǎng)絡(luò )。將多個(gè)網(wǎng)絡(luò )捆綁到一個(gè)總線(xiàn)中，而網(wǎng)絡(luò )和總線(xiàn)的任何組合都可以捆綁到一個(gè)信號線(xiàn)束中。知道您可以在完全安全的規則引擎中管理過(guò)孔和微孔。

您的工作空間可以像您的 PCB 設計一樣具有適應性

通過(guò)原理圖捕獲，您可以分部分構建您的設計：處理器和存儲器部分、模數處理部分、電源和顯示接口。此外，找到印刷電路設計軟件，該軟件可以在單獨的原理圖上捕獲各個(gè)部分，將該部分傳輸到其 PCB 編輯器，并在構建完整設計時(shí)傳輸其他電路。

如果需要，您還應該能夠通過(guò)復制/粘貼/重新注釋過(guò)程重用現有電路。這種模塊化設計方法極大地提高了設計的可讀性。使用多張圖紙還允許多個(gè)設計師同時(shí)處理一個(gè)項目。分層設計建立工作表之間的關(guān)系并將子工作表連接到父工作表。多人可以通過(guò)這種方式在流程的不同階段進(jìn)行相同的設計。

PCB 布線(xiàn)和制造、制造和組裝準備

PCB 設計曾經(jīng)涉及使用底片應用臨時(shí)掩膜來(lái)保護銅層壓板免受酸腐蝕。通過(guò)使用手套、鉗子、護目鏡和計時(shí)器將蝕刻劑手動(dòng)施加到電路板上，同時(shí)通過(guò)篩選過(guò)程將阻焊層手動(dòng)施加到 PCB 上，從而獲得所需的跡線(xiàn)圖案。我什至無(wú)法想象，當電路板不可避免地出現阻焊層錯誤和形成焊橋時(shí)，必須進(jìn)行多少次重新印刷。

與自動(dòng)交互式路由相比，過(guò)去的方法似乎很古老。交互式布線(xiàn)嘗試定義從焊盤(pán)到當前光標位置的布線(xiàn)路徑。您可以通過(guò)單擊焊盤(pán)并選擇用于布線(xiàn)的連接來(lái)使用自動(dòng)交互式布線(xiàn)。走線(xiàn)寬度設計規則和走線(xiàn)寬度模式設置控制走線(xiàn)大小，走線(xiàn)沖突解決模式允許走線(xiàn)器響應現有對象并應用沖突解決策略。

交互式布線(xiàn)可以涉及單個(gè)網(wǎng)絡(luò )、差分對或一組選定的網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)這種方式，您的走線(xiàn)可以按照您的需要制作得盡可能安全，而且您不必太擔心您的設計能否在制造期間幸存下來(lái)。此外，電路板設計軟件使與小批量或大批量 PCB 制造商建立了更輕松、可靠的關(guān)系，因為您可以在輸出文件中為他們提供更清晰的所需信息。

CAD 工具中的文件格式和團隊集成

在您使用組合工具構建設計后，最好的 PCB 設計軟件可讓您測試整個(gè) PCB 的直流配電網(wǎng)絡(luò )。PDN Analyzer ?（供電網(wǎng)絡(luò )）使您能夠在進(jìn)行原型設計之前修復電源連接，從而最大限度地減少時(shí)間和成本。您還可以導入系統外殼和機械約束，以在原型制作之前評估功能和適合性。

MCAD 和 ECAD 軟件以及團隊協(xié)作從未比使用基于易于閱讀的文件格式構建的 PCB 設計軟件更容易。當您可以讓不同的部門(mén)在 PCB 的設計過(guò)程中查看它時(shí)，您的團隊就可以提前為即將推出的設計做好準備，并有效地使每個(gè)人的工作效率更高。