Учитывая вашу роль в команде, которая занимается проектированием и производством печатных плат, вам необходимо знать многое о дизайне PCB, начиная от общих правил и заканчивая проектированием с учетом производственных возможностей, процессом изготовления и многим другим. Но насколько хорошо вы действительно знаете печатные платы и способы их использования? Вот несколько интересных фактов и статистики о дизайне PCB, которыми вы можете впечатлить своих коллег, руководителей и команду дизайнеров.
1. Они старше, чем вы думаете. Вы, возможно, уже знаете имя человека, который запатентовал первую печатную плату. Это был Пауль Эйслер, австрийский изобретатель, получивший патент в 1943 году, в разгар Второй мировой войны. Но то, что вы можете не знать, так это то, что происхождение печатных плат предшествует Эйслеру более чем на 40 лет. Первая «печатная проводка» была запатентована в начале 1900-х годов. Затем идея создания электрического пути непосредственно на изолированной поверхности была предложена Чарльзом Дюкасом в 1925 году. Затем Эйслер объединил эти идеи, чтобы создать первые работающие печатные платы.
Пауль Эйслер с первым радиоприемником, использующим шасси и антенную катушку на печатной плате. (Фото: Морис Хуберт, Multitech UK)
2. Процесс проектирования раньше был ручным. До появления программного обеспечения для проектирования печатных плат, печатные платы проектировались с использованием прозрачных листов майлара, в размере до четырех раз больше самой платы, на которых дизайнеры создавали прозрачную фотомаску предполагаемого дизайна. Сначала они размещали контактные площадки, а затем добавляли дорожки с помощью клейкой ленты. Для стандартных элементов дизайна они часто использовали сухие трансферы, чтобы сэкономить время.
(a) Нанесение "наклеиваемого" узора на макет печатной платы; (b) и (c) использование ленты для длинных и коротких путей проводников. (Bishop Graphics, Inc.)
3. Бюджетирование начинается с дизайна. Для любого нового продукта около 70-80% производственных затрат приходятся на решения, принятые на этапе проектирования. Это особенно верно для печатных плат (PCB). Инженеры часто работают, как будто в вакууме. Они создают идеальную версию устройства, но часто они последние узнают, когда реальные параметры этого устройства меняются. Так что, когда такие факторы, как стоимость материалов или их доступность, приводят к выбору материалов и компонентов, которые непрактичны для конечного применения, PCB необходимо отправить на перепроектирование, что влечет за собой значительные дополнительные затраты времени и денег. Важно понимать, что требования к дизайну на самых ранних этапах могут быть изменчивы. Учитывая это, инженеры могут более эффективно общаться на этапе проектирования с отделами закупок, контроля качества, маркетинга продукта и другими заинтересованными сторонами, чтобы гарантировать, что для данного применения выбраны подходящие материалы, и все компоненты легко и дешево доступны для производства. Улучшая коммуникацию на этапе проектирования, инженеры могут значительно снизить производственные затраты и ускорить выход на рынок.
4. PCB — это большой бизнес. Вы уже знаете, что печатные платы являются частью каждого аспекта нашей жизни. Но насколько велик рынок печатных плат? Ну, в 1995 году, чуть более чем через 50 лет после их появления, они впервые стали индустрией на сумму 7,1 миллиарда долларов. Всего 5 лет спустя, в 2000 году, они стали индустрией на сумму более 10 миллиардов долларов, и с 2012 года достигли более 60 миллиардов долларов по всему миру. Неудивительно, учитывая, что вся электронная индустрия работает на них!
5. Самое популярное программное обеспечение для проектирования печатных плат. Не должно вызывать удивления, что продукты Altium постоянно попадают в экспертные списки самых популярных на данный момент продуктов для проектирования печатных плат. Среди других программных платформ, которые обычно попадают в эти списки, можно выделить EAGLE и OrCAD.
6. Будущее проектирования печатных плат. Насколько мы не можем обойтись без печатных плат (PCB), некоторые материалы, используемые в их производстве, не всегда являются экологически чистыми. Если их неправильно использовать и не обезвредить должным образом, химические вещества, используемые для травления, могут загрязнить местные водные ресурсы. Сами печатные платы оказываются на свалках, когда устройства, в которых они используются, выбрасываются. И учитывая, как часто среднестатистический потребитель заменяет свою электронику, это приводит к тому, что много печатных плат остаются без дела. Они также не разлагаются и могут загрязнять почву вокруг себя. Так в чем же решение? На данный момент ученые разрабатывают биоразлагаемые печатные платы, которые после утилизации разлагались бы, вместо того чтобы занимать место и вредить окружающей среде.
Это лишь некоторые факты и статистика из закулисья мира дизайна печатных плат. Чем больше вы знаете об индустрии, ее истории и будущем, тем лучше вы сможете сделать правильные выборы, выбрать лучшие компоненты и спроектировать лучшие печатные платы на данный момент! Какие интересные факты и статистику вы знаете о дизайне печатных плат? Поделитесь с нами в комментариях ниже!