Mikä on .SCH-tiedosto? Kaaviomuotoja ja piirilevytulostusta

.SCH -tiedosto on elektronisen suunnittelun automaatio-ohjelmiston (EDA) luoma kaaviotiedosto, joka tallentaa piirin loogisen suunnittelun – komponentit ja niiden väliset liitännät – fyysisen piirilevyn asettelun sijaan. Se on lähes jokaisen piirilevyprojektin lähtökohta, ja sen tarkkuus vaikuttaa suoraan siihen, voidaanko valmis piirilevy valmistaa ja koota oikein.

Mikä on .SCH-tiedosto?

Kun insinööri suunnittelee virtapiiriä, ensimmäinen vaihe on kytkentäkaavion piirtäminen: kaavio, joka näyttää jokaisen komponentin symbolina ja jokaisen sähköliitännän viivana. EDA-ohjelmisto tallentaa kaavion kytkentäkaaviotiedostoon, jonka tiedostopääte on yleensä .sch. Tiedosto tallentaa, mitä kukin komponentti on, miten se on nimetty ja mitkä nastat kytketään mihinkin verkkoon.

Ratkaisevasti kytkentäkaaviotiedosto kuvaa tarkoitusta, ei geometriaa. Siinä sanotaan, että "tämä vastus kytketään kyseiseen kondensaattoriin ja mikrokontrollerin pinniin 3", mutta siinä ei kerrota, missä nämä osat sijaitsevat piirilevyllä tai miten kupari on reititetty. Nämä fyysiset tiedot sijaitsevat erillisessä asettelutiedostossa. Tämän jaon ymmärtäminen on avain koko piirilevyn työnkulun ymmärtämiseen.

Mitä kaaviotiedosto tallentaa

• Komponentit: kunkin osan symboli, viitenumero ja arvo.
• Verkot: nimetyt sähköliitännät nastojen välillä.
• Ominaisuudet: osanumerot, symboleille annetut jalanjäljet ​​ja huomautukset.
• Hierarkia: levyt ja alipiirit suuremmissa malleissa.

Miten .SCH-tiedostot eroavat toisistaan ​​EDA-työkaluissa

.sch-tiedostopääte ei ole yksi ainoa universaali tiedostomuoto. Eri EDA-työkalut käyttävät sitä – tai sen muunnelmaa – täysin erilaisilla sisäisillä rakenteilla. Yhden ohjelman .sch-tiedostoa ei yleensä voida avata suoraan toisessa ohjelmassa, mikä on suuri syy hämmennykseen, jota ihmiset kokevat, kun he saavat kytkentäkaaviotiedoston, jota he eivät osaa lukea.

Koska muodot eroavat toisistaan, pelkkä .sch-tiedoston lähettäminen valmistajalle ei yleensä riitä – heillä ei välttämättä ole samaa työkalua, ja vaikka heillä olisikin, pelkkä kaavio ei sisällä valmistusgeometriaa.

Eri EDA-työkalut tallentavat kytkentäkaavioita omissa muodoissaan, vaikka ihmiset kutsuvat niitä kaikkia löyhästi ".sch-tiedostoiksi". Vanhemmat Eagle-projektit käyttävät suoraan .sch-tiedostopäätettä, KiCad käyttää .kicad_sch-tiedostopäätettä, Altium käyttää .SchDoc-tiedostopäätettä ja OrCAD käyttää omaa rakennettaan. Tiedosto sisältää loogisen suunnittelun – symbolit, liitännät ja verkon nimet – mutta sitä ei voida suoraan valmistaa. Levyn rakentamiseksi kytkentäkaavio on ensin muutettava asetteluksi ja sitten valmistustulosteiksi.

.SCH-tiedoston avaaminen ja tarkasteleminen

Jos saat tarkastettavan .sch-tiedoston, sinulla on kolme käytännöllistä vaihtoehtoa. Luotettavin on avata se samassa ohjelmistossa, jolla se on luotu. Toinen vaihtoehto on käyttää ilmaista katseluohjelmaa tai tuontiohjelmaa, joka tukee kyseistä muotoa. Kolmas vaihtoehto, kun kumpaakaan ei ole saatavilla, on pyytää lähettäjää viemään kytkentäkaavion PDF-tiedostona tai kuvana.

Monet suunnittelijat aliarvioivat yksinkertaisen kytkentäkaaviokatseluohjelman arvon. Vaikka tiedostoa ei voisi muokata, verkkoluettelon ja komponenttien arvojen tarkastelu antaa mahdollisuuden tarkistaa suunnittelua, laatia osaluettelon ja keskustella muutoksista. Valmistuksen kannalta kytkentäkaavio on kuitenkin vain viitteellinen – koontia ohjaavat viedyt valmistustiedostot, eivät .sch-tiedostot.

Tapoja avata kaaviotiedosto

• Natiiviohjelmisto: alkuperäinen EDA-työkalu avaa aina oman formaattinsa oikein.
• Yhteensopivat katseluohjelmat: Jotkin työkalut tuovat tai näyttävät kilpailijoiden formaatteja vaihtelevalla tarkkuudella.
• Viety PDF/PNG: Universaali tapa lukea kytkentäkaaviota ilman EDA-ohjelmistoa.
• Verkkoluettelon vienti: tekstimuotoinen luettelo kytkennöistä, joita kuka tahansa insinööri voi tarkastella.

Kaaviosta piirustuksiin ja valmistustiedostoihin

Kytkentäkaavio on ketjun ensimmäinen vaihe. Kun piirilogiikka on tallennettu, suunnittelija määrittää jokaiselle komponentille fyysisen jalanjäljen, sijoittaa nämä jäljet ​​piirilevyn ääriviivalle ja reitittää kytkentäkaavion verkkojen määrittelemät kupariliitännät. Tämä asettelu viedään sitten standardoituihin tiedostoihin, joita tehdas tosiasiallisesti käyttää.

Tästä syystä valmistaja pyytää Gerber- tai ODB++-dataa .sch-tiedostosi sijaan. Nämä muodot ovat työkaluneutraaleja ja sisältävät tarkalleen valmistukseen tarvittavan kupari-, pora- ja maskigeometrian sekä automaattiseen kokoonpanoon tarvittavat osaluettelo- ja sijoittelutiedot.

Miksi kytkentäkaavio on tärkeä valmistuksessa

Vaikka tehdas kootaan viedyistä tiedostoista, kytkentäkaavio määrää silti lopputuloksen. Kytkennästä luotua verkkoluetteloa verrataan asetteluun sen varmistamiseksi, että kaikki tarkoitetut yhteydet ovat olemassa eikä tahattomia yhteyksiä ole luotu. Kytkentävaiheessa määritetyt jalanjäljet ​​määrittävät, sopivatko todelliset komponentit. Ja osaluettelo johdetaan kytkentäkaavion komponenttien ominaisuuksista.

Kytkentäkaavion virhe leviää huomaamattomasti asetteluun ja sitten rakennettuun piirilevyyn. Väärä jalanjälkimääritys, väärin merkitty verkko tai väärä osanumero voivat siirtyä aina kokoonpanoon asti ennen kuin kukaan huomaa sitä. Siksi valmistajan valmistettavuuden tarkastus tarkistaa suunnittelutiedot: jalanjälki- tai verkkoluettelo-ongelman havaitseminen paperilla on paljon halvempaa kuin sen löytäminen täytetyltä piirilevyltä.

Puhtaan suunnittelun paketin valmistelu valmistajalle

Sujuvimmat projektit saapuvat valmiina, itsestään yhtenäisenä pakettina, joka on luotu yhdestä julkaistusta suunnitteluversiosta. Pelkän .sch-tiedoston lähettäminen tai tiedostojen yhdistäminen eri versioista on yksi yleisimmistä tarjousviiveiden ja kokoonpanovirheiden syistä. Puhdas paketti antaa tehtaalle mahdollisuuden antaa tarjouksen todellisesta kokoonpanosta arvailun sijaan.

Mitä julkaisupakettiisi tulisi sisällyttää

• Gerber- tai ODB++-tiedostot sekä NC-poraustiedosto ja piirilevyn ääriviivat.
• Materiaalilasku tarkoilla valmistajan osanumeroilla ja hyväksytyillä vaihtoehtoisilla osilla.
• Centroididata (poimi ja sijoita) ja kokoonpanopiirros, jossa on merkitty napaisuus ja nasta yksi.
• Pinoa ja viimeistele muistiinpanot peitekerrosten lukumäärä, kuparin paino ja pinnan viimeistely.
• Johdonmukainen tarkistus joten valmistus ja kokoonpanotyöt samasta lähteestä.

Sama huolellisuus pätee piirilevytyypistä riippumatta. Tiivis rakenne saattaa vaatia HDI-valmistusprosessin toleransseja , paljon kerroksia sisältävä tuote on riippuvainen tarkoista pinoamisdatasta monikerroksisen piirilevyn rakentamisessa , ja taivutettavalla rakenteella on omat rajoituksensa, jotka otetaan huomioon joustavan piirilevyn valmistuksen aikana . Ensimmäisellä kerralla pienen volyymin kokoonpanopalvelu on tehokas tapa validoida paketti ennen skaalausta. Kaiken hoitaminen yhden valmistuskumppanin kautta pitää kaaviot, asettelun ja viedyt tiedostot linjassa tarjouksesta toimitukseen.

.SCH-tiedoston muuntaminen Gerber-muotoon valmistusta varten

Kaaviotiedostoa ei voida valmistaa suoraan. Tehdas rakentaa Gerber- ja porausdatan, osaluettelon ja sijoittelutiedoston avulla, joten .SCH-tiedosto on vietävä asettelun läpi ja sitten vietävä tuotantolinjan todellisiin lukemiin muotoihin.

Muunnoksen keskeiset vaiheet

• Viimeistele kaavio: Varmista, että symbolit, arvot ja yhteydet ovat oikein.
• Jalanjälkien määrittäminen: Yhdistä jokainen symboli varmennettuun maastokuvioon.
• Asettele taulu: aseta osat ja reititä liitännät verkkoluettelosta.
• Suunnittelusääntöjen tarkistusten suorittaminen: kiinnitysvälin, leveyden ja välyksen rikkomukset.
• Valmistustietojen luominen: vie Gerber-kerrokset ja NC-poraustiedoston.
• Vie kokoonpanotiedot: tulostaa osaluettelon ja keskipisteen sijoittelutiedoston.

Lähettämällä tämän kokonaispaketin pelkän kytkentäkaavion sijaan, tehdas voi antaa tarjouksen ja rakentaa tarkasti ensimmäisellä kerralla. Tällä on eniten merkitystä tiheissä suunnitteluissa, kuten robotiikan ohjauspaneeleissa , joita valmistamme, ja Kiinan-tehtaamme insinöörit voivat vahvistaa vientiasetuksesi ennen julkaisua.

Kaavion muuttaminen tehtaan rakentamaksi suunnitelmaksi seuraa tiettyä polkua. Kaavio luo verkkoluettelon, joka listaa kaikki liitännät; tämä verkkoluettelo ohjaa piirilevyn asettelua, johon osat sijoitetaan ja johtimet reititetään; ja valmis asettelu viedään Gerber- ja NC-poraustiedostoina sekä materiaaliluettelona ja kokoonpanoa varten tarkoitettuina poiminta- ja sijoitustietoina. Pelkkää kaaviota ei voida lainata valmistuksen yhteydessä – se on lähde, josta valmistettavissa olevat tiedostot johdetaan.

Usein Kysytyt Kysymykset

Millä ohjelmalla voi avata .sch-tiedoston?

Se riippuu siitä, millä työkalulla se on luotu. Eagle, KiCad, OrCAD ja muut käyttävät kaikki .sch- tai vastaavia tiedostopäätteitä, joissa on erilaiset sisäiset tiedostomuodot, joten turvallisin valinta on alkuperäinen ohjelmisto. Jotkin katseluohjelmat voivat tuoda vieraita tiedostomuotoja, ja PDF-vienti avautuu missä tahansa.

Onko .sch-tiedosto sama kuin piirilevyasettelun tiedosto?

Ei. .sch-tiedosto sisältää kytkentäkaavion – piirilogiikan ja liitännät. Piirilevyn asettelu, joka kuvaa fyysisen sijoittelun ja kuparijohtimien reitityksen, tallennetaan erikseen, tyypillisesti .brd-, .pcb- tai .PcbDoc-tiedostopäätteellä.

Voinko lähettää .sch-tiedostoni piirilevyvalmistajalle piirilevyn valmistusta varten?

Yleensä ei. Valmistajat rakentavat Gerberin tai ODB++:n valmistusdatasta, poraustiedostoista, osaluettelosta ja suunnittelustasi viedyistä sijoittelutiedostoista. Kaaviokuva on hyödyllinen referenssinä, mutta se ei sisällä levyn valmistukseen tarvittavaa geometriaa.

Miten muunnan kytkentäkaavion valmistustiedostoiksi?

Määritä EDA-työkalussasi jalanjäljet, viimeistele piirilevyn asettelu, aja suunnittelusääntöjen ja sähkötarkistukset ja vie sitten Gerber/ODB++, NC-poraustiedosto, osaluettelo ja painopistetiedot. Lähetät nämä viedyt tiedostot tehtaalle.

Miksi toinen EDA-työkalu ei avaa .sch-tiedostoani oikein?

Koska jokainen työkalu tallentaa kytkentäkaaviot omaan muotoonsa. Vaikka kaksi ohjelmaa käyttäisikin .sch-tiedostopäätettä, sisäinen rakenne eroaa, joten ristiinavaaminen joko epäonnistuu tai menettää tietoja. Neutraalin muodon, kuten PDF:n tai verkkoluettelon, vienti välttää tämän.

Vaikuttaako kaavio osaluetteloon?

Kyllä. Osaluettelo luodaan kaavion komponenttien ominaisuuksista, mukaan lukien osanumerot ja arvot. Kaaviossa olevat virheet tai puutteet näkyvät suoraan osaluettelossa, minkä vuoksi se tulisi tarkistaa ennen julkaisua.

Tarkistaako valmistaja suunnitelmani ennen rakentamista?

Hyvä valmistaja suorittaa valmistettavuuden tarkistuksen viedyille tiedostoillesi vertaamalla jalanjälkiä, verkkoluetteloa ja osaluetteloa prosessin ominaisuuksiin. Tämä havaitsee kytkentäkaavioista johtuvat virheet varhaisessa vaiheessa, ennen kuin ne saavuttavat valmistetun ja kootun piirilevyn.

Voiko valmistaja rakentaa piirilevyn suoraan .sch-tiedostosta?

Ei. Kaaviotiedosto kuvaa loogisen suunnittelun, ei fyysistä piirilevyä. Valmistaja tarvitsee Gerber- ja NC-poraustiedostoina viedyn asettelun sekä osaluettelon ja valinta- ja sijoitustiedot piirilevyn valmistamiseksi ja kokoamiseksi.

Miten avaan .sch-tiedoston, jos minulla ei ole alkuperäistä ohjelmistoa?

Monet EDA-työkalut tarjoavat ilmaisia ​​katseluohjelmia, ja jotkin tiedostomuodot avautuvat ristiinyhteensopivissa tai online-katseluohjelmissa. Luotettavin tapa on avata tiedosto ohjelmassa, jolla se on luotu, tai pyytää suunnittelijaa viemään PDF-tiedosto ja valmistustiedostot.

Onko kaaviotiedosto sama kuin Gerber-tiedosto?

Ei. Kaaviokuva kuvaa piirin logiikan ja kytkennät, kun taas Gerber-tiedostot kuvaavat levyn valmistuksessa käytetyt fyysiset kupari-, maski- ja silkkipainokerrokset. Gerberit luodaan kytkentäkuvaan perustuvasta asettelusta.

Mitä tiedostoja minun pitäisi lähettää piirilevytarjousta varten?

Lähetä Gerber- ja NC-poraustiedostot, piirilevyn ääriviivat ja pinoamiskaavio sekä osaluettelo ja keräily- ja sijoitustiedosto kokoonpanoa varten. Selkeät merkinnät materiaalista, viimeistelystä ja määrästä antavat tehtaalle mahdollisuuden antaa tarjouksen todellisesta kokoonpanosta arvailun sijaan.

Miksi .sch-tiedostoni ei avaudu toisella tietokoneella?

Yleensä toisesta koneesta puuttuu sen luonut EDA-työkalu tai -kirjasto, tai tiedosto viittaa puuttuvan kirjaston osiin. Saman työkalun asentaminen tai viedyn katseluohjelmatiedoston vastaanottaminen ratkaisee ongelman.

Mitä eroa on kaaviotiedostolla ja asettelutiedostolla?

Kaaviotiedosto tallentaa loogisen suunnittelun – symbolit ja kytkennät – kun taas asettelutiedosto tallentaa fyysisen piirilevyn: komponenttien sijainnit, kuparin ja pinoamisen. Asettelu rakennetaan kytkentäkaaviosta, ja valmistustiedostot viedään siitä.