Как научиться проектированию печатных плат

Введение

Сейчас, как никогда, требуются дизайнеры печатных плат (PCB), и это потребность только будет расти в будущем, поскольку всё больше и больше опытных инженеров-конструкторов PCB уходят на пенсию, в то время как сложности и вызовы, связанные с дизайном печатных плат, увеличиваются. Дизайн PCB уже давно не сводится просто к "соединению точек", а является сложной наукой, игнорирование которой приведет к получению нефункционирующего продукта.

К сожалению, дизайн PCB обычно не входит в учебную программу факультета электротехники в университетах. Фактически, даже в ведущих университетах – один из которых я, к счастью, закончил, – практически не упоминались PCB, и основная часть нашего курса казалась связанной с решением длинных, сложных уравнений вручную. 

К счастью, один мой университетский друг того времени случайно познакомил меня с дизайном PCB. С одной стороны, путь от той точки до того места, где я сейчас, был невероятно вознаграждающим, открыв для меня массу возможностей. С другой стороны, однако, он был довольно трудным, так как у меня не было никакого руководства или наставника на этом пути.

Дизайн печатных плат - это настолько обширная и сложная тема, что любой, кто ищет работу в области проектирования печатных плат, должен быть знаком с многими аспектами. От HDI-проектов, RF-макетирования и смешанных сигнальных плат, проектирования с учетом производства и всего, что между ними.

В этом блоге я собрал список ресурсов (как бесплатных, так и платных), которые помогли мне и вывели мои навыки проектирования печатных плат на новый уровень. 

Практический опыт

В частности для молодых инженеров и студентов-инженеров, мой главный совет - получить практический опыт. Просто выберите проект или проблему, которую вы хотели бы решить (связанную с электроникой), и попытайтесь ее решить.

Ничто так не учит, как практический опыт, видение того, что работает, а что нет, и, в конечном итоге, совершение ошибок.
Кроме того, стоимость изготовления печатных плат и инструментов для проектирования печатных плат резко снизилась за последние десятилетия и, следовательно, находится в пределах досягаемости для типичного бюджета студента.

YouTube

YouTube превратился в невероятно полезную платформу для множества инженерных тем. Это особенно верно для проектирования печатных плат, где вы найдете множество полезной и подробной информации. От основ проектирования печатных плат, уроков по использованию Altium Designer, до продвинутых тем, таких как проектирование HDI, разводка BGA и многое другое.

Однако будьте осторожны – несмотря на полезность YouTube как ресурса, необходимо быть внимательным, чтобы избежать недостоверной информации. Чтобы помочь вам, мои три лучших ресурса по печатным платам на YouTube следующие:

• Altium
  Канал Altium на YouTube содержит широкий спектр видео, включая подкасты с экспертами индустрии, покрытие AltiumLive и многое другое.
  Однако особенно выделяются два видео, которые я рекомендовал бы абсолютно всем, кто интересуется проектированием печатных плат.
  Оба этих видео представляют моего личного героя в области проектирования печатных плат Рика Хартли и являются обязательными к просмотру:
  
  «Как добиться правильного заземления»
  и
  «Что ваши дифференциальные пары хотели бы, чтобы вы знали» 
  
  Поверьте, ваш взгляд на проектирование и разработку печатных плат никогда не будет прежним после просмотра этих видео.
• Altium Academy
  Еще один замечательный ресурс, предоставляемый Altium для инженеров по проектированию печатных плат разного уровня опыта. Как новички, так и опытные инженеры найдут здесь что-то новое для себя.
  
  Преимущественно содержащий материалы от Зака Петерсона и Фила Салмони, Altium Academy охватывает широкий спектр тем от инструкций по Altium Designer, лучших практик проектирования печатных плат, подкастов и многого другого.
• Роберт Феранец
  На канале Роберта много видео о более продвинутых функциях Altium Designer, а также о более сложных аппаратных проектах (например, маршрутизация памяти DDR). Он также приглашает на свой канал многих экспертов (например, доктора Эрика Богатина), которые подробно объясняют более сложные концепции.
• Лаборатория Фила
  Пожалуйста, простите мне эту неприкрытую саморекламу. Мой личный канал на YouTube предназначен для широкого круга инженеров. От проектирования печатных плат до аналоговой электроники, цифровой обработки сигналов и далее. Здесь вы увидите, как реальная электроника оживает - от теории до реализации.

Курсы

Покидая бесплатную сферу YouTube, другой настоятельно рекомендуемый способ изучения проектирования печатных плат - это специализированные курсы. Здесь выделяются три предложения:

• PCE EDU
  Ассоциация инженеров печатных плат попыталась и смогла решить проблему отсутствия профессиональных учебных материалов для инженеров по дизайну печатных плат с помощью этого курса. Курс разработан в сотрудничестве с Риком Хартли и Майком Криденом.
• IPC CID/CID+
  IPC предлагает два курса для сертифицированных конструкторов соединений с аккредитацией (CID или продвинутый CID+). Эти курсы особенно сосредоточены на дизайне для производства, и, как следует из названия, на стандартах IPC.
• Fedevel Academy
  Роберт Феранец не только ведет очень образовательный канал на YouTube, но и управляет Fedevel Academy. Платформа специально разработана для предложения курсов по аппаратному дизайну, с особым акцентом на дизайне печатных плат и Altium Designer. 

Семинары, Вебинары и Конференции

PCB West и PCB East являются крупнейшими ежегодными конференциями по дизайну печатных плат, включающими многодневные тренинги, выставки и возможности для нетворкинга. Отличный способ оставаться в курсе последних тенденций в дизайне печатных плат, а также улучшить свои навыки дизайна печатных плат.

Также, следите за вебинарами, предлагаемыми PCEA. Я посетил несколько из них, вновь с участием Рика Хартли, например, на темы маршрутизации RF или дизайна печатных плат DDR.

Книги

Наконец, не стоит забывать, что книги являются отличным ресурсом для повышения ваших навыков проектирования печатных плат. Рик Харли опубликовал часть своего списка литературы прямо здесь, на ресурсном сайте Altium.