如何成为PCB工程师及PCB设计流程

行业分析师预测，印刷电路板市场将有非常健康的增长。航空航天，通信和物联网等众多新兴技术行业推动了这一趋势。同时，CAD和EDA工具公司预计其用于生产这些印刷电路板的软件的销售将大大增长。他们的全部关键是设计工程师，他们可以利用这些工具并以印刷电路板的形式创建高质量的作品。

PCB设计行业的一些工作领域正在看到合格申请人的数量减少，这带来了更多的机会。精通PCB物理设计（也称为PCB布局）的人员退休的速度要快于新的布局设计师所取代的。行业需要高素质的人才来填补这些职位。如何成为一名PCB设计工程师，这是一个很大的问题。这里是一些可供参考信息。

如何成为使用PCB的设计工程师

从专用的硬件工程师到各种技术人员和支持人员，PCB的设计涉及许多不同的角色：

硬件工程师：这些工程师负责电路设计。他们通常通过在指定用于原理图捕获的CAD系统上绘制电路原理图来完成此任务，并且他们通常也将进行PCB的物理布局。

布局工程师：这些工程师是专门的布局专家，他们将在板上安排电气组件的物理布局，并将其所有电气信号与金属走线连接在一起。这也在专用于物理布局的CAD系统上完成，然后将创建要发送给PCB制造商的特定文件。

机械工程师：这些工程师负责设计电路板的机械方面，例如尺寸和形状，以便将其与其他PCB一起安装到设计的设备外壳中。

软件工程师：这些工程师是电路板按其预期功能工作所需的任何软件的创建者。

测试和返工技术人员：这些专家与已制造的电路板一起工作，以调试和验证其是否可以正常工作，并根据需要进行对错误的修改或维修。

除了这些特定的角色，还有制造和装配人员将负责制造电路板以及沿途的许多其他人员。

这些职位中的大多数都需要工程学学位，无论是电气，机械还是软件。但是，许多技术职位只需要获得副学士学位，就可以使这些职位的人员随身学习，并最终成长为工程职位。凭借高水平的积极性和教育，设计工程师的职业领域确实非常光明。

PCB设计流程

考虑到与PCB设计相关的不同类型的设计工程师，在考虑应遵循的职业道路时有很多选择。为了帮助您决定走哪条路，这里简要介绍了PCB设计过程以及这些不同的工程师如何适应工作流程：

概念：在进行设计之前，必须先进行设计。有时，它是新发明的产品，而有时，它是整个系统的较大开发过程的一部分。通常，市场营销专业人员确定产品的需求和功能，然后将信息传递给设计工程部门。

系统设计：在这里设计整个系统，并确定需要哪些特定的PCB，以及如何将它们全部组合到完整的系统中。

原理图捕获：现在，硬件或电气工程师可以为单个PCB设计电路。这将涉及在原理图上放置符号并将线连接到称为网络的引脚以实现电气连接。原理图捕获的另一方面是仿真。仿真工具使设计工程师可以在致力于实际PCB的布局和制造之前发现其设计中的问题。

库开发：所有CAD工具都需要库零件才能使用。对于示意图，将存在符号，对于布局，将具有组件的物理覆盖区形状，对于机械，将具有机械特征的3D模型。在某些情况下，这些部分将从外部来源导入到库中，而其他部分则由工程师创建。

机械设计：随着系统机械设计的发展，各个PCB的尺寸和形状也将得到确定。该设计还将包括连接器，支架，开关和显示器的位置，以及系统外壳与PCB之间的接口。

PCB布局：完成原理图和机械设计后，此数据将转发到PCB布局工具中。布局工程师将放置示意图中指定的组件，同时遵守机械设计指定的物理约束。一旦放置了组件，原理图上的电网将使用细线连接在一起，这些细线最终将成为板上的金属走线。某些PCB可以具有成千上万个这样的连接，将所有这些走线布线以遵守间隙和性能限制是一项艰巨的任务。

软件开发：完成设计工程的所有其他方面时，同时在开发软件。使用由市场开发的功能规格以及硬件工程的组件和电气规格，软件团队将创建使该板正常工作的代码。

PCB制造：完成布局设计后，最终文件将被发送出去进行制造。PCB制造商将创建裸板，而PCB组装商将所有部件焊接到板上。

测试和确认：一旦制造商确认电路板能够正常运行，设计团队便会通过一系列测试对电路板进行调试。此过程通常会揭示需要校正的电路板区域，将其送回进行重新设计。一旦所有测试都成功完成，该板就可以投入生产和服务了。

如您所见，印刷电路板的设计有很多不同的方面，涉及几种不同的专业技能。一旦您开始成为一名设计工程师，您就可以查看这些不同的职位，并决定您最想关注的领域。