Конструктор печатных плат обучение

Обновлено: 29.04.2024

Давайте вспомним, как распределялись обязанности специалистов в электронной промышленности лет 40 назад. Процесс делился на два основных этапа, первым из которых была разработка принципиальных схем, и занимались этим (да и до сих пор занимаются) инженеры-схемотехники. Многое с тех пор изменилось, но суть осталась той же.

В те времена принципиальные схемы составлялись из дискретных компонентов — резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и т.п. Однако от электронщиков, проектирующих такие схемы, не требовалось принимать в расчет физические размеры компонентов: их интересовали лишь технические характеристики.

В вузах будущих инженеров этой специальности учили схемотехнике. В ходе практических занятий они моделировали свои устройства на макетных платах, а разводкой печатных плат приходилось заниматься лишь единицам — тем, кому это требовалось в их дипломных проектах.

Второй этап процесса разработки электронных устройств — это реализация схем на печатных платах. Как уже было сказано, схемотехники делать это не могли, и к делу подключались проектировщики плат. Работы велись в основном вручную, а сами платы изготавливались путем травления.

В 70-е годы начало набирать силу применение интегральных схем (ИС). Плюсом стала миниатюризация устройств, но в то же время возникла проблема с трассировкой, так как выросла плотность дорожек на плате.

К концу 80-х годов, когда ИС стали использоваться повсеместно, метод травления показал свою неэффективность, поэтому промышленность взяла курс на многослойные печатные платы. Соответственно, и схемотехникам, и проектировщикам плат пришлось взяться за освоение САПР электроники — иначе отрасль долго бы еще не оправилась от последующих экономических кризисов.

Проектировщики плат пережили три экономических кризиса и не склонны делиться опытом с молодежью — иначе их могут уволить по сокращению штатов раньше, чем они думали.
Вузы и промышленность не могут найти между собой общий язык, а студентов-электронщиков по-прежнему не учат работать с печатными платами.
Не существует эффективных программ переподготовки на специальность «проектировщик печатных плат».
От печатных плат в ближайшее время промышленность не откажется — альтернативы им пока нет.
Набирает популярность концепция мехатронного проектирования, и тем, кто решил следовать ей, необходимо понимать передовые методы проектирования и изготовления плат.

Но в действительности платы — это в такой же степени забота конструкторов аппаратуры. Здесь смыкаются электрическая и механическая составляющие, и образуется то, что мы называем мехатроникой.

Разработка принципиальных схем с силовыми, аналоговыми и цифровыми компонентами пока остается в ведении инженеров-схемотехников, но не будем исключать, что в будущем вузы начнут готовить и специалистов по мехатронике.

Конструкторы электронных устройств вполне могут перенять эстафету от проектировщиков печатных плат, и вот почему:

Библиотеки. В проектировании плат один из главных факторов — это учет контура элемента. Нужно также принимать во внимание расположение выводов, чтобы корректно развести дорожки и учесть все необходимые допуски.

Такие нюансы инженеру-схемотехнику неведомы, а конструкторы электронных изделий очень хорошо о них осведомлены. Кроме того, не следует забывать о высоте каждого конкретного элемента, которая важна для правильного их размещения на плате.

Форма платы. В процесс компоновки плат все активнее включаются службы маркетинга — ведь именно они обладают решающим голосом при определении формы изделий, и конструкторам приходится это учитывать.

В прошлом промышленность и потребители были вполне удовлетворены печатными платами прямоугольной формы, повторяющими форму корпусов изделий. Точнее говоря, размеры корпусов подгонялись под платы, которые размещались внутри. Но с развитием систем проектирования ограничения исчезли, и формы могут быть произвольными. Теперь, наоборот, платы проектируются такими, чтобы помещаться в разработанные конструкторами корпуса.

Размещение элементов. Здесь все больший вес приобретает конструкторская и маркетинговая составляющая. Плата вместе с компонентами передается из конструкторской в схемотехническую систему проектирования и обратно, чтобы добиться от изделия максимальной эргономичности. Пользователю должно быть удобно нажимать кнопки, устанавливать положения переключателей, подключать кабели и наблюдать за дисплеями и светодиодами. Здесь снова можно говорить о мехатронике, поскольку в реальном времени идет параллельная разработка электронной и механической частей. Это позволяет обеспечить корректное размещение платы и компонентов на ней, чтобы не возникало конфликтов между ними и корпусом изделия.

Контроль соблюдения правил. Правила определяют, в частности, зазоры между дорожками, расстояния между элементами, ширину дорожек, диаметры отверстий и размеры контактных площадок. Некоторые из этих параметров отражают электрические требования (в первую очередь в силовых и высокочастотных устройствах); другие же исходят из технологичности производства. Конструктор должен знать теорию допусков и уметь применять ее на практике.

Разводка. Одна из самых серьезных задач проектирования печатных плат — это разводка дорожек, требующая от инженеров опыта и квалификации. При обучении этому процессу часто практикуется метод проб и ошибок, поэтому трудно сказать, инженеры какой специальности преуспеют в этом. Разработчики САПР электроники понимают проблему, и стараются включить в свои системы как можно больше функций, автоматизирующих процесс. Тем не менее, пользователи таких САПР должны для эффективной работы обладать должным опытом.

Рассеяние тепла. Проблемы теплоотвода знакомы всем, особенно разработчикам устройств для сложных климатических условий, силовых и высокочастотных устройств. Производители электронных и механических САПР отреагировали на это, добавив в свои системы возможности анализа. Тем не менее, сами пользователи должны иметь представление о процессах теплопередачи, и вузам следует озаботиться о преподавании инженерам соответствующих дисциплин.

Мы постарались показать, что проектирование печатных плат — это в том числе область ответственности конструкторов электронных устройств. Исключения бывают, и для разработки плат высокой сложности привлекаются инженеры-схемотехники, однако в общем случае задача вполне доступна конструкторам, имеющим базовые навыки работы с САПР электроники.
Кроме того, становится ясно, что печатные платы — это мехатроника, и проектировать их нужно, параллельно разрабатывая электрическую и механическую составляющие. А в будущем нас ждут такие революционные технологии, как 3D-печать, проводящие пасты и встроенные компоненты. Это значит, что изменятся способы производства и требования к квалификации инженеров. И схемотехники, и конструкторы должны будут активно взаимодействовать в процессе разработки плат и компоновки изделий.

На курсе будут изучены терминология сферы внутрисистемной ЭМС, методы снижения помехоэмиссии и повышения помехоустойчивости электронной аппаратуры, основы теории обеспечения целостности сигнала в цифровых узлах на печатных платах и многое другое.

Преподаватели

Описание курса

Курс повышения квалификации рассчитан на инженерно-технических работников с высшим профессиональным образованием, занимающихся конструкторским и технологическим проектированием радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры, систем автоматики и управления и т.п. различного назначения, а также на руководителей среднего звена проектных организаций.

Программа курса направлена на формирование или совершенствование профессиональных компетенций в области схемотехнического и конструкторского проектирования быстродействующих печатных плат цифровой аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости для разработчиков и конструкторов радиоэлектронных средств

Слушателям, успешно прошедшим обучение, выдается удостоверение о повышении квалификации установленного образца.

Профессиональная компетенция, полученная слушателями при освоении настоящей программы, необходима для выполнения следующих видов профессиональной деятельности:

разработки цифровых устройств;
конструирование печатных плат и печатных узлов РЭА;
обеспечение заданных показателей целостности сигнала в печатных узлах;
обеспечения целостности питания в системе его распределения в печатных узлах;
обеспечения минимальной помехоэмиссии от печатных узлов и минимальной восприимчивости в целях выполнения требований ЭМС.

В результате освоения программы слушатель будет знать:

терминологию сферы внутрисистемной ЭМС;
методы снижения помехоэмиссии и повышения помехоустойчивости электронной аппаратуры;
основы теории обеспечения целостности сигнала в цифровых узлах на печатных платах;
основы теории обеспечения целостности питания цифровых узлов;
материалы и их свойства. применяемые при создании цифровых узлов.

Вы научитесь

выбирать материалы при конструировании печатных плат и печатных узлов с необходимыми свойствами;
выполнять необходимые расчеты с целью обеспечения целостности сигнала;
выполнять необходимые расчеты с целью обеспечения целостности питания;
оценивать варианты технических решений при проектировании печатных плат;
осуществлять элементарные измерения качества сигнала.

Специалисты, обладающие этими знаниями и навыками, в настоящее время крайне востребованы.

Большинство выпускников наших курсов делают успешную карьеру и пользуются уважением работодателей.

Предварительная подготовка

Требуемая подготовка: Высшее профессиональное образование в инженерно-технической сфере.

Программа курса

Модуль 1. Введение в проблему внутрисистемной ЭМС и проектирования печатных плат (3 ак. ч.)

Рассматриваются основные понятия электромагнитной совместимости и целостности сигнала при проектировании печатных плат их значение как фактор конкурентоспособности продукции в современных рыночных отношениях и в условиях развития мировой торговли.

Для определения электромагнитной обстановки необходимы знания параметров источников помех искусственного и естественного происхождения, воздействующих на аппаратуру, механизмов их влияние на функционирование технических средств. Неидеальное поведение компонентов электронных схем, устанавливаемых на платах, определяет различие между идеальными моделями, определяющими работоспособность изделия и реальными характеристиками. Проектировщики плат должны прогнозировать поведение компонентов при рабочих частотах работы аппаратуры.

Особенности ЭМС цифровой быстродействующей аппаратуры и понятие целостности сигнала необходимо для прогнозирования функционирования конструкций цифровых узлов на платах на предельных показателях быстродействия.

Проектировщики плат должны иметь базовые сведения по вопросам технического регулирование, стандартизации и сертификации электронных средств в области ЭМС, а также понимать их место и роль в процедуре выхода продукции на рынок. Знакомство с системой стандартизации в области ЭМС и международными и национальными стандартами в области ЭМС.

В завершении темы дается обзор базовых методов и средства обеспечения ЭМС и ЦС на схемотехническом и конструкторском уровне, которые далее развиваются в отдельных темах.

По теме даются лекционные занятия.

Модуль 2. Элементная база современной электронной аппаратуры и параметры цифрового сигнала (3 ак. ч.)

Рассматриваются микросхемы, параметры их корпусов, пассивные компоненты, которые устанавливаются на плату, их «паразитные» параметры, влияющие на ЦС при высоком быстродействии.

Дается описание цифрового сигнала, и приводятся оценки быстродействия. Указывается связь между параметрами сигнала и конструкцией платы.

По теме даются лекционные занятия.

Рассматриваются виды и конструкции монтажных соединений в конструкциях печатный плат. Приводятся конструкции печатных плат, в том числе многослойные.

Рассматриваются полосковые и микрополосковые линии передачи. Параметры линий: первичные - индуктивность, емкость, сопротивление, проводимость, и вторичные - волновое сопротивление, удельное время задержки распространения.

Рассматриваются многослойные платы и управление электрофизическими параметрами линиями передачи в них.

Для количественной оценки электрофизических параметров линий передачи в печатных платах рассматриваются соответствующие методы расчета.

По теме даются лекционные и расчетное занятие (расчет волнового сопротивления линий передачи в печатных платах).

С целью прогнозирования уровня помех в печатном монтаже рассматриваются причины возникновения помех в нем: перекрестные и помехи отражения. Даются соотношения для определения уровня помех. Особое внимание уделяется возникновению помех в несогласованных линиях передачи и методам согласование линий передачи как средству устранения помех отражения.

По теме даются лекционные и расчетные занятия (расчет перекрестных помех и помех отражения).

Рассматривается механизм образования помех в шинах питания цифровых микросхем. С целью минимизации помех в шинах питания электронной аппаратуры даются соответствующие методы и средства, которые могут быть применены как для устройств, так и для узлов на печатных платах. К ним относятся конструкторские методы, приводящие к минимизации индуктивности шины питания, и схемотехнические, требующие установки развязывающих конденсаторов. Даются требования к конструкции шины питания в составе многослойных плат, отвечающих требованиям ЭМС и ЦС.

По теме даются лекционные и расчетные занятия (расчет емкости планарного конденсатора).

Рассматривается структурный метод проектирования многослойных печатных плат (МПП), отвечающих требованиям ЭМС и ЦС. Выделяются базовые структурные звенья, даются методы расчета параметров звеньев. Дается алгоритм синтеза МПП.

По теме даются лекционные занятия.

Рассматриваются элементы ЭМС применительно к печатным платам. Показывается связь конструкции платы и параметрами ЭМС - помехоэмиссией и восприимчивостью. Даются расчетные соотношения по количественной оценке параметров ЭМС. Приводятся рекомендации по проектированию плат, отвечающих требованиям ЭМС.

По теме даются лекционные занятия.

Аудиторная нагрузка в классе с преподавателем: 24 ак. ч.

По окончании обучения на курсе проводится итоговая аттестация. Аттестация проводится в виде теста на последнем занятии или на основании оценок практических работ, выполняемых во время обучения на курсе.

Цель курса Изучение основных приемов работы с программой Altium Designer. Категории слушателей Разработчики и конструкторы, имеющие опыт разработки печатных плат. Форма обучения Очная с отрывом от производства.

Продолжительность обучения: 5 дней, 40 aкадемических часов, продолжительность каждого дня занятий - 8 академических часов.

Во время обучения вы можете получить индивидуальную консультацию высококвалифицированного специалиста.

Стоимость обучения очное обучение — 35 000 руб.

Возможно обучение специалистов с выездом на предприятие заказчика. Обучение может проводиться как по стандартной учебной программе, так и по индивидуальной, разработанной в соответствии с вашими пожеланиями. Технические требования к учебному классу должны быть согласованы. Даты, время и стоимость оговариваются дополнительно. Для получения более подробной информации обращайтесь к специалистам Учебного центра.

Учебный центр осуществляет образовательную деятельность на основании лицензии № 039554 Департамента образования г. Москвы.

По окончании обучения выдается именной сертификат УЦ «Стиплер график центр».

Учебный план

Знакомство с программой, открытие проектов, управление изображением, запуск разных приложений, закрытие программы.
Программная оболочка Design Explorer.

Разработка библиотек компонентов. Концепция библиотек Altium Designer, понятие компонента, моделей, виды моделей.
Разработка УГО компонентов. Настройка рабочей области редактора схем для создания УГО. Графические команды создания УГО. Глобальное редактирование компонентов библиотеки. Разработка модели footprint. Настройки редактора для создания модели footprint. Мастер создания моделей. Добавление 3D-модели к посадочному месту. Согласование УГО и различных видов моделей. Импорт библиотек P-CAD. Создание интегрированной библиотеки. Создание библиотеки в виде базы данных. Подключение библиотек.

Работа с редактором принципиальных схем Schematic Editor.
Настройка редактора Schematic Editor. Вкладка Schematic. Вкладка Graphical Editing. Вкладка Default Primitives. Настройка параметров листа. Вкладка Sheet Options. Вкладка Organization. Подключение стандартных шаблонов документов. Управление изображением в редакторе схем.
Перемещение в редакторе принципиальных схем. Просмотр принципиальных схем. Переходы в редакторе принципиальных схем.
Подготовка прорисовки принципиальной схемы. Поиск компонентов в библиотеках и подключение библиотек. Размещение компонентов на листе принципиальной схемы. Редактирование атрибутов компонентов схем.
Прорисовка связей на схеме. Построение шины. Именование цепей.
Объекты редактора принципиальных схем. Электрические и графические примитивы.
Редактирование объектов на принципиальной схеме. Редактирование в процессе размещения объекта. Графическое редактирование - выделение фокусом и комплексное выделение. Работа с выделенными объектами. Перетаскивание и перемещение объектов. Глобальное редактирование.
Создание многолистовых проектов. Создание связанности в многолистовом проекте.
Компиляция и верификация принципиальной схемы. Передача информации о схеме в редактор печатных плат. Навигация в проекте.

Работа с редактором печатных плат PCB Editor.
Создание заготовки печатной платы. Настройка проекта печатной платы. Сетки редактора. Определение стека слоев. Активизация слоев. Выбор текущего слоя.
Управление изображением в редакторе. Настройка правил проектирования. Область действия правил проектирования. Унарные и бинарные правила проектирования. Правила проектирования, учитываемые при трассировке (Routing). Правила проектирования, учитываемые при производстве (Manufacturing). Правила проектирования, задаваемые для высокоскоростных схем (High Speed). Правила проектирования, используемые при размещении компонентов (Placement).
Импорт и экспорт наборов правил проектирования.
Размещение компонентов на плате. Классы компонентов и области размещения. Ручное размещение компонентов. Глобальные операции редактирования. Интерактивная трассировка платы. Режимы интерактивной трассировки. Редактирование проводников на плате в интерактивном режиме. Межслойные переходы.
Внесение изменений из схемы в плату. Настройка синхронизации проекта. Добавление правил проектирования на схеме. Формирование классов цепей и дифференциальных пар на схеме. Синхронизация проекта.
Настройка правил проектирования. Верификация проекта печатной платы. Настройка пакетной проверки DRC. Анализ результатов проверки и устранение ошибок. Поиск неразведенных цепей. Генерация отчетов (Отчет BOM - для спецификации и перечня ЭРИ, список цепей и др.). Импорт и экспорт проектов P-CAD 200x. Импорт и экспорт в механические САПР (SolidWorks, AutoCAD и др.).

Распечатка схем и чертежей печатных плат.
Формирование листа чертежа печатной платы. Простановка размеров. Добавление таблицы используемых отверстий и контактных площадок. Вывод чертежа печатной платы на печать. Настройка различных типов распечаток чертежа платы. Настройка печати принципиальной схемы. Формирование файлов для производства печатных плат (Gerber, ODB++). Формирование файлов для автоматического монтажа. Генерация спецификации и перечня элементов в соответствии с ГОСТ. Создание чертежей с помощью плагина Draftsman.

Выполнение индивидуального зачетного задания.

Участие в обучении

Начало занятий - по мере формирования групп. Заполните заявку, и мы согласуем с вами удобные сроки обучения.

Заполните заявку на участие в обучении. После получения и обработки заявки с вами свяжутся специалисты ГК CSoft.

Цель курса Изучение приёмов работы с программой Altium Designer. Рекомендации по составу обучающихся Разработчики и конструкторы, прошедшие обучение по программе «Работа с пакетом САПР Altium Designer» (базовый курс). Форма обучения Очная с отрывом от производства.

Продолжительность обучения: 6 дней, 36 aкадемических часов, продолжительность каждого дня занятий - 6 академических часов.

Во время обучения вы можете получить индивидуальную консультацию высококвалифицированного специалиста.

Стоимость обучения очное обучение — 35 000 руб.

По окончании обучения выдается именной сертификат УЦ «Стиплер график центр».

Учебный план

Новые возможности Altium Designer 10-19.
Основные тенденции развития программы Altium Designer и других аналогичных систем.

Подходы к формированию интегрированных библиотек в Altium Designer.
Параметры компонентов для последующего получения текстовой части КД.
Использование баз данных библиотек.
Адаптация «пользовательских» библиотек под стандарты шаблонов СП и ПЭ с помощью библиотек в виде базы данных.
Быстрое редактирование библиотек с помощью панелей Inspector и List.
Создание многовыводных УГО.
Создание посадочных мест сложной формы.
Создание библиотеки для Altium Vault(Nexus).

Добавление модели к посадочному месту компонента.
Привязка модели к посадочному месту.
Установка связанности модели в Altium с моделью в MCAD.
Использование модели в формате STEP в качестве контура платы.
Внесение изменений из MCAD в Altium.
Добавление на плату механических деталей (радиаторов, втулок, корпуса и т.д.).
Сопряженность деталей с платой и компонентами.
Особенности импорта сборки платы в Компас 3D.

Импорт библиотек.
Отладка библиотек после импорта из P-CAD.
Особенности импорта схем.
Удаление «артефактов» появляющихся после импорта схемы из P-CAD.
Импорт платы.
Согласование платы со схемой после импорта из P-CAD.

Работа с проектами.
Создание иерархических проектов.
Настройка иерархии логических соединений.
Создание многоканальных проектов.
Использование комнат (Room) в многоканальных проектах.
Настройка проекта.
Работа с многовариантными проектами.

Распределение слоев платы для оптимизации последующего вывода КД.
Внутренний РД по использованию слоев Altium.
Оптимальные приемы по размещению компонентов на плате.
Режимы трассировки печатных проводников.
Редактирование топологии.
Работа с полигонами на внутренних и внешних слоях.
Настройки печати документации (чертеж платы, сборочный чертеж).

Способы создания правил.
Панели и инструменты.
Создание сложных запросов применения правил.
Проверка и исправление правил проектирования.

Выравнивание цепей.
Создание и работа с xSignal.
Создание дифференциальных пар.
Трассировка дифференциальных пар.

Утилиты, используемые для организации многопользовательского доступа к проектам.
Основы SVN (Subversion).
Настройки SVN в Altium.
Создание нового хранилища.
Добавление проектов в систему контроля версий.
Добавление библиотек в хранилище.
Управление проектами и библиотеками в хранилище.

Подробная настройка DXP и использование плагинов.
Оформление документации по ГОСТ (настройка и использования плагина GOST).

Участие в обучении

Начало занятий - по мере формирования групп. Заполните заявку, и мы согласуем с вами удобные сроки обучения.

Ниже вы можете ознакомиться с вузами, где можно выучиться на профессию Инженер-конструктор по разводке печатных плат. С помощью фильтра справа вы можете отфильтровать вузы по необходимым критериям.

средняя цена обучения (год)

проходные баллы (от)

В каких вузах можно получить профессию Инженер-конструктор по разводке печатных плат?

Севастополь Программы Факультеты Задать вопрос

Красноярск Программы Факультеты Задать вопрос

Москва Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Санкт-Петербург Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

Санкт-Петербург Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Новосибирск Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Казань Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Екатеринбург Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Нижний Новгород Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Челябинск Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Самара Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Ростов-на-Дону Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Уфа Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Волгоград Программы Отзывы Факультеты Задать вопрос

Вузы России по профессии Инженер-конструктор по разводке печатных плат: какие вузы учат

На этой странице вы найдете все вузы России, которые учат на профессию Инженер-конструктор по разводке печатных плат. Нажмите на интересующий вуз, чтобы узнать подробности обучения в нем: проходные баллы, комбинации предметов ЕГЭ, стоимость обучения и прочее. При необходимости настройте профессию по городу. Также посмотрите программы по профессии.

Читайте также: