PCBsuunnittelun

PCB-suunnittelun on prosessi, jossa piirilevyt suunnitellaan elektroniikkalaitteisiin. Se yhdistää sähköiset kaaviot ja fyysisen toteutuksen sekä huomioi sekä toiminnalliset vaatimukset että tuotannon rajoitteet. Tyypillisesti työ alkaa käyttötarkoituksen määrittelystä ja järjestelmän arkkitehtuurin hahmottamisesta. Tämän jälkeen laaditaan piirilevyn kaavio (schematic) ja kootaan materiaaliluettelo (BOM). Schemakaaviosta johdettu nettilista ohjaa layoutin suunnittelua, jossa komponentit sijoitetaan, liitännät reititetään ja maadoitus- sekä virtakiskot määritellään.

Layoutissa keskeisiä huomioita ovat signaalin eheys, virtalähteiden vakaus sekä lämpöjohtaminen. Nopeat signaalit ja korkeat taajuudet voivat edellyttää impedanssin hallintaa sekä differential-parejen pituuden ja viiveen hallintaa. Monikerroslevyissä kerrosten järjestely ja planeiden käyttö vaikuttavat sekä sähköiseen vakauteen että lämmönpoistoon. Lisäksi huomioidaan footprintsit, clearance-tarpeet sekä via-rakenteet sekä tuotantorajoitteet ja toleranssit.

Toimituksiin liittyy Gerber-tiedostot, reikätiedostot, nettilista, BOM ja asennus- sekä testausohjeet. Footprint-tiedostot sekä testaus- ja prototyyppisuunnitelmat voivat myös sisältyä toimituksiin. Suunnittelua ohjaavat alan standardit sekä valmistajan ohjeistukset, kuten IPC-standardeja ja DFM-ohjeistukset, joita noudatetaan suunnittelun laadunvarmistuksena DRC- ja ERC-tarkistuksissa.