PCB-ontwerp

PCB-ontwerp is afhankelijk van CAD (Computer-Aided Design) software. Tools variëren sterk in functies en complexiteit:

• Professionele (betaalde) tools
  • Altium Designer, PADS, Allegro, OrCAD
  • Gebruikt voor geavanceerde, high-speed, meerlaagse ontwerpen.
  • Ondersteunen complexe routeringsregels, signaalintegriteitsanalyse en simulatie.
• Gratis / instaptools
  • KiCad, ExpressPCB
  • Goed voor studenten, hobbyisten of eenvoudige ontwerpen.
  • Beperkte functies in vergelijking met professionele software.

• Eerste stap na de productspecificatie.
• Technici tekenen het circuitschema met behulp van CAD-software.
• Elke component heeft:
  • Schematisch symbool (logische representatie).
  • PCB-footprint (fysieke lay-out: afmetingen, pads, gaten, SMT vs thru-hole).
• Uitvoer: Netlist-bestand dat elektrische verbindingen definieert.

• Overgang van 2D-schema naar 3D-bordlay-out.
• Houd rekening met de bordvorm, -grootte, mechanische beperkingen en boorinfo.
• Plaats gerelateerde componenten in logische groepen.
• Stappen:
  • Ruwe plaatsing (fit check + groepering).
  • Plaatsing van kritieke componenten (high-speed signalen, gevoelige onderdelen).
  • Algemene plaatsing, afgerond voordat de routing begint.

• Verbindt componenten met koperen sporen volgens het schema.
• Types:
  • Kritieke routes eerst → high-speed signalen, differentiële paren, tijdsgevoelige netten.
  • Algemene routing → overige verbindingen.
• Sporen kunnen lagen kruisen met behulp van vias.
• CAD-software dwingt Design Rule Checks (DRC) af om overtredingen te voorkomen.
• Uitvoer: Een complete en beoordeelde lay-out klaar voor productie.

Zodra het PCB-ontwerp is afgerond:

• Voor fabricage
  • Gerber-bestanden → laafbeeldingen (koper, soldeermasker, zeefdruk).
  • NC Drill-bestand → gatinformatie.
• Voor assemblage
  • BOM (Bill of Materials) → onderdelenlijst voor sourcing.
  • Pick-and-place-bestand → coördinaten voor assemblagemachines.
  • Netlist → zorgt voor de juiste tests en inspectie.