Jak zaprojektować płytkę PCB?

Wyroby elektrotechniczne, od prostych urządzeń codziennego użytku aż po zaawansowane systemy przemysłowe, opierają się na układach elektronicznych, które umożliwiają im prawidłowe funkcjonowanie.

Czym jest płytka PCB?

Płytka PCB to podstawa, na której montuje się elementy elektroniczne i łączy je za pomocą ścieżek przewodzących prąd elektryczny. Płytki te są wykonane z materiałów dielektrycznych, takich jak laminat szklanoepoksydowy czy laminat polimerowy, a ścieżki przewodzące są wykonane z warstwy metalu, przede wszystkim miedzi. Płytka drukowana może mieć jedną lub więcej warstw ścieżek przewodzących, w zależności od złożoności układu elektronicznego. Współcześnie płytki te są niezastąpione w większości urządzeń elektronicznych, od prostych zabawek po zaawansowane systemy komputerowe.

Jak zaprojektować płytkę PCB?

Projektowanie płytki drukowanej PCB zaczyna się od opracowania schematu elektrycznego, który przedstawia wszystkie elementy składowe układu oraz sposób ich połączeń. Następnie wykonywana jest tzw. rozmieszczenie (ang. layout) elementów na płytce, czyli określenie ich pozycji i orientacji względem siebie. Na tym etapie należy uwzględnić parametry mechaniczne i elektryczne poszczególnych elementów oraz ograniczenia wynikające z wielkości płytki.

Kolejnym krokiem jest wyznaczenie ścieżek przewodzących prąd, które łączą ze sobą poszczególne elementy układu, biorąc pod uwagę np. szerokość ścieżek czy minimalne odległości między nimi. Wszystkie te czynności można wykonać przy pomocy dedykowanych programów komputerowych. Konieczne jest również wykorzystanie stalowych szablonów.

Technologie wykorzystywane do projektowania płytki PCB

W procesie projektowania płytek PCB stosuje się różne technologie, które ułatwiają realizację skomplikowanych układów elektronicznych. Jedną z nich jest technologia wielowarstwowa, polegająca na tworzeniu płytek o wielu warstwach ścieżek przewodzących. Dzięki niej można osiągnąć dużą gęstość połączeń, co jest niezbędne w przypadku zaawansowanych układów z dużą liczbą komponentów.

W procesie projektowania stosuje się również różne metody symulacji oprogramowania, które umożliwiają sprawdzenie poprawności działania układu oraz detekcję ewentualnych błędów przed samym etapem produkcji płytki.