Rozmiary i kształty PCB — czyli jak zrobić płytkę drukowaną

W ciągu wielu lat pracy odwiedziłem mnóstwo różnych miejsc, do których udawałem się w celach biznesowych. Jedną z cudownych rzeczy związanych z podróżowaniem jest to, jak człowiek otwiera się na nowe doświadczenia i osoby. Żeby naprawdę zacząć rozumieć, jak różnorodny jest nasz świat, trzeba najpierw doświadczyć różnic w jego różnych zakątkach. Szkoda, że w te podróże nie wziąłem ze sobą psa — mógłbym go nazwać Toto, ponieważ tak jak Dorotka, z pewnością nie byłem już w Kansas.

Tak jak rozmaici ludzie i różne kultury mogą otworzyć nasze umysły na nowe idee, praca z różnymi płytkami również otwiera nasze umysły na nowe technologie i praktyki projektowania. Gdy pracuje się dla jednej firmy i ciągle projektuje się płytki w tym samym kształcie i rozmiarach, prawdopodobnie nie widać zbyt dużej różnorodności na tych płytkach. Jeżeli pracowaliśmy w wielu różnych firmach i/lub biurach obsługi, prawdopodobnie zetknęliśmy się z wszelkiego rodzaju kształtami i rozmiarami płytek. 

Rozmiary i kształty płytek drukowanych dobiera się odpowiednio do ich przeznaczenia i te zastosowania napędzają technologię projektowania płytki. Poniżej opisuję kilka różnych rozmiarów i kształtów płytek PCB, nad którymi pracowałem na przestrzeni lat, ich przeznaczenie oraz sposób tworzenia. Świat projektowania obejmuje o wiele więcej niż tylko to, co widzimy przed sobą w codziennej pracy. Na szczęście nie potrzebujemy czarnoksiężnika, żeby to dostrzec, nawet jeśli mieszkamy w Kansas.

Kształty i rozmiary płytek

Mając okazję pracować w wielu różnych małych i dużych firmach, a także biurach obsługi, widziałem mnóstwo rozmaitych płytek. Nie da się spamiętać ich wszystkich, ale oto kilka przykładów, które utkwiły mi w pamięci.

• Standardowe płyty komputerów zawierające zarówno płytki typu plug-in, jak i płyty główne.
• Małe, cieniutkie płytki, które musiały się zmieścić wokół CRT.
• Płytki w kształcie litery „L” wokół szklanego ekranu.
• Olbrzymie przemysłowe płytki zasilania do jakiegoś rodzaju skrzynki bezpieczników.
• Drobne płyteczki mieszczące się wewnątrz zegarka na rękę.
• Okrągłe płytki.
• I na koniec: płytka w kształcie czaszki. Był to ogólny kształt czaszki, a w miejscu oczodołów były dwa olbrzymie gniazda PGA. Tam, gdzie powinny być usta, były dwa poziome złącza. Było to dość upiorne i naprawdę wyglądało jak czaszka.

Jak wspomniałem, widziałem dużo więcej płytek niż wymieniłem na tej krótkiej liście, ale są to te przykłady, które najbardziej utkwiły mi w pamięci. Mogę szczerze powiedzieć, że projektowanie wszystkich tych płytek o różnych kształtach w mojej karierze nigdy mnie nie nudziło

Różne kształty płytek dla różnych celów i technologii

Wszystkie te różne kształty płytek służyły różnym celom i musiały pasować do różnych obudów. Te małe, cieniutkie płytki to były prototypy jednych z pierwszych ekranów dotykowych w erze monitorów CRT. Płytka w kształcie litery „L” była owinięta wokół wyświetlacza, a te potężne płytki zasilania były w stanie wytrzymać uderzenie pioruna i nadal działać. Drobna płyteczka montowana w zegarku trafiła tam na wiele lat przed tym, zanim IoT stał się rzeczywistością, a okrągłe płytki były przeznaczone do olbrzymich maszyn testujących układy scalone. 

Szczerze przyznam, że nie pamiętam, do czego była przeznaczona płytka-czaszka, jednak było to dość zabawne, gdy przychodziłem do pracy, a ona wpatrywała się we mnie z mojego systemu CAD. We wszystkich tych projektach zostały zastosowane zupełnie różne technologie projektowania. Płytki komputerowe wymagały technik high-speed design i HDI, podczas gdy duże płytki zasilania miały głównie olbrzymie obszary wypełnione miedzią. A drobna płytka mieszcząca się w zegarku miała jedne z najmniejszych rozmiarów ścieżek w tamtym czasie. 

Wszechstronne narzędzia CAD do projektowania PCB pozwalają uzyskać nietypowe kształty lub rozmiary

Projektowanie wszystkich tych różnych płytek w kilku różnych firmach dało mi możliwość pracowania z całą gamą narzędzi do projektowania PCB. Wiele z tych narzędzi już wyszło z użycia, a o niektórych z nich być może nigdy wcześniej nie słyszeliście. Pierwszym narzędziem CAD, z którym pracowałem, był system Calma GDS i zanim nawet zapytacie: tak, jestem aż tak stary. Moim najlepszym przyjacielem z dzieciństwa był Triceratops z końca ulicy, dopóki wredny T-Rex z przecznicy obok nie zjadł go na lunch.

Przygotowując te płytki o różnych kształtach, musiałem korzystać z rozmaitych narzędzi do projektowania PCB, ale obecnie są dostępne doskonałe narzędzia, które znacząco ułatwiają naszą pracę. Dziś nie musiałbym już oszukiwać systemu CAD, żeby zrobił coś, do czego nie został zaprojektowany, ani manipulować listą połączeń lub plikami wyjściowymi, żeby uzyskać to, czego potrzebowałem. Odpowiedź na pytanie o to, jak przygotować projekt PCB, który zagwarantuje sukces, jest następująca: skorzystaj z najlepszych dostępnych narzędzi do projektowania PCB.

Przekonałem się, że oprogramowanie do projektowania PCB, takie jak  Altium Designer 18, zapewnia wszechstronność, skuteczność i elastyczność, radząc sobie ze wszystkimi zadaniami, jakie przed nim postawię, łącznie z pracą w środowisku projektowania 3D. Oczywiście nie mogę cofnąć się w czasie i skorygować tych starych projektów. Jednak patrząc w przód, jestem bardzo zadowolony, że mam takie narzędzie, które pozwoli mi poradzić sobie ze wszystkimi kolejnymi płytkami PCB o dziwacznych kształtach i rozmiarach, na jakie trafię.
Czy chcesz dowiedzieć się więcej na temat tego, jak Altium może Ci pomóc przy dowolnym kolejnym projekcie PCB? Porozmawiaj z ekspertem Altium.