Wat is een .SCH-bestand? Schematische formaten en PCB-uitvoer

A .SCH-bestand Een schematisch bestand, gemaakt door software voor elektronische ontwerpautomatisering (EDA), slaat het logische ontwerp van een circuit op – de componenten en de verbindingen daartussen – in plaats van de fysieke lay-out van de printplaat. Het is het basisdocument voor vrijwel elk printplaatproject en de nauwkeurigheid ervan bepaalt direct of de uiteindelijke printplaat correct kan worden geproduceerd en geassembleerd.

Wat is een .SCH-bestand?

Wanneer een engineer een circuit ontwerpt, is de eerste stap het tekenen van een schema: een diagram dat elk onderdeel als symbool en elke elektrische verbinding als lijn weergeeft. De EDA-software slaat dat diagram op in een schema-bestand, meestal met de extensie .sch. In het bestand wordt vastgelegd wat elk onderdeel is, hoe het is gelabeld en welke pinnen precies met welke netten verbonden zijn.

Cruciaal is dat een schemabestand de bedoeling beschrijft, niet de geometrie. Het zegt bijvoorbeeld: "Deze weerstand is verbonden met die condensator en met pin 3 van de microcontroller", maar het zegt niet waar die onderdelen op de printplaat zitten of hoe het koper is aangelegd. Die fysieke informatie staat in een apart lay-outbestand. Het begrijpen van deze scheiding is essentieel voor het begrijpen van de gehele PCB-workflow.

Wat een schema-bestand opslaat

• Componenten: Het symbool, de referentieaanduiding en de waarde van elk onderdeel.
• Netten: de benoemde elektrische verbindingen tussen pinnen.
• Attributen: onderdeelnummers, voetafdrukken toegewezen aan symbolen en notities.
• Hiërarchie: platen en subcircuits in grotere ontwerpen.

Hoe verschillen .SCH-bestanden tussen EDA-tools?

De extensie .sch is geen universeel formaat. Verschillende EDA-tools gebruiken deze extensie – of een variant ervan – met volledig verschillende interne structuren. Een .sch-bestand van het ene programma kan meestal niet rechtstreeks door een ander programma worden geopend. Dit is vaak de oorzaak van de verwarring die ontstaat wanneer mensen een schematisch bestand ontvangen dat ze niet kunnen lezen.

Omdat de bestandsformaten verschillen, is het versturen van alleen een .sch-bestand naar een fabrikant zelden voldoende. Ze gebruiken mogelijk niet dezelfde tool, en zelfs als ze dat wel doen, bevat het schema alleen niet de productiegeometrie.

Verschillende EDA-tools slaan schema's op in hun eigen formaten, hoewel ze over het algemeen allemaal ".sch-bestanden" worden genoemd. Oudere Eagle-projecten gebruiken direct een .sch-extensie, KiCad gebruikt .kicad_sch, Altium gebruikt .SchDoc en OrCAD gebruikt een eigen structuur. Het bestand bevat het logische ontwerp – symbolen, verbindingen en netnamen – maar is niet direct geschikt voor fabricage. Om de printplaat te bouwen, moet het schema eerst worden omgezet in een lay-out en vervolgens in fabricage-output.

Hoe open en bekijk ik een .SCH-bestand?

Als u een .sch-bestand ontvangt dat u wilt inspecteren, heeft u drie praktische opties. De meest betrouwbare is om het te openen in dezelfde software waarmee het is gemaakt. De tweede optie is om een ​​gratis viewer of importeerprogramma te gebruiken dat dat formaat ondersteunt. De derde optie, als geen van beide beschikbaar is, is om de afzender te vragen een PDF of een afbeelding van het schema te exporteren.

Veel ontwerpers onderschatten de waarde van een eenvoudige schemaviewer. Zelfs als je een bestand niet kunt bewerken, kun je met de netlijst en componentwaarden het ontwerp controleren, een materiaallijst opstellen en wijzigingen bespreken. Voor de productie is het schema echter slechts de referentie; de ​​daadwerkelijke productie wordt aangestuurd door geëxporteerde productiebestanden, niet door het .sch-bestand.

Manieren om een ​​schematisch bestand te openen

• Native software: De originele EDA-tool opent zijn eigen bestandsformaat altijd correct.
• Compatibele kijkers: Sommige tools importeren of tonen formaten van concurrenten met wisselende nauwkeurigheid.
• Geëxporteerde PDF/PNG: Een universele manier om een ​​schema te lezen zonder EDA-software.
• Netlist exporteren: Een tekstuele lijst met verbindingen die elke ingenieur kan raadplegen.

Van schema naar lay-out naar productiebestanden

Het schema is de eerste stap in een keten. Zodra de circuitlogica is vastgelegd, wijst de ontwerper aan elk component een fysieke voetafdruk toe, plaatst deze voetafdrukken op een printplaatcontour en legt de koperverbindingen aan zoals gedefinieerd door de netten in het schema. Deze lay-out wordt vervolgens geëxporteerd naar de gestandaardiseerde bestanden die een fabriek daadwerkelijk gebruikt.

Daarom vraagt ​​een fabrikant om Gerber- of ODB++-gegevens in plaats van uw .sch-bestand. Deze formaten zijn gereedschapsonafhankelijk en bevatten de exacte koper-, boor- en maskergeometrie die nodig is voor de fabricage, plus de stuklijst (BOM) en plaatsingsgegevens die nodig zijn voor de productie. geautomatiseerde montage.

Waarom het schema belangrijk is voor de productie

Hoewel de fabriek produceert op basis van geëxporteerde bestanden, blijft het schema bepalend voor het eindresultaat. De netlijst die uit het schema wordt gegenereerd, wordt vergeleken met de lay-out om te bevestigen dat alle beoogde verbindingen aanwezig zijn en er geen onbedoelde verbindingen zijn ontstaan. De footprints die in de schemafase zijn toegewezen, bepalen of de daadwerkelijke componenten passen. En de stuklijst (BOM) wordt afgeleid van de componentkenmerken in het schema.

Een fout in het schema sijpelt ongemerkt door in de lay-out en vervolgens in de uiteindelijke printplaat. Een verkeerde voetafdruk, een verkeerd gelabeld net of een onjuist onderdeelnummer kan helemaal tot aan de assemblage worden doorgegeven voordat iemand het merkt. Daarom is een fout in het schema van een fabrikant zo belangrijk. beoordeling van de maakbaarheid Controleert de ontwerpgegevens: het opsporen van een probleem met de footprint of netlist op papier is veel goedkoper dan het ontdekken ervan op een printplaat met componenten.

Een compleet en overzichtelijk ontwerp voor uw fabrikant samenstellen.

De meest vlekkeloze projecten worden geleverd als een compleet, consistent pakket, gegenereerd vanuit één vrijgegeven ontwerpversie. Het versturen van een kaal .sch-bestand, of het combineren van bestanden uit verschillende versies, is een van de meest voorkomende oorzaken van vertragingen bij offertes en assemblagefouten. Een schoon pakket stelt de fabriek in staat om een ​​offerte te maken voor de daadwerkelijke productie in plaats van te moeten gokken.

Wat moet er in uw releasepakket zitten?

• Gerber- of ODB++-bestanden plus het NC-boorbestand en de bordopstelling.
• Stuklijst met exacte artikelnummers van de fabrikant en goedgekeurde alternatieven.
• Centroid (pick-and-place) gegevens en een montagetekening waarop de polariteit en pin één zijn aangegeven.
• Stapel de notities op en maak ze af. het aantal deklaagjes, het kopergehalte en de oppervlakteafwerking.
• Een consistente herziening De fabricage en assemblage vinden dus allemaal bij dezelfde leverancier plaats.

Dezelfde zorgvuldigheid is vereist, ongeacht het type printplaat. Een compact ontwerp kan de toleranties van een printplaat vereisen. HDI-fabricageprocesEen product met een hoog aantal lagen is afhankelijk van nauwkeurige stapelgegevens voor een meerlaagse printplaatconstructieEn een buigbaar ontwerp kent zijn eigen beperkingen die tijdens het proces worden vastgelegd. flexibele PCB-fabricageVoor een eerste poging, een montageservice voor kleine volumes Dit is een efficiënte manier om het pakket te valideren voordat het wordt opgeschaald. Alles via één platform afhandelen. productiepartner Zorgt ervoor dat het schema, de lay-out en de geëxporteerde bestanden op elkaar zijn afgestemd, van offerte tot levering.

Een .SCH-bestand converteren naar Gerber voor productie

Een schematisch bestand kan niet direct worden geproduceerd. Een fabriek produceert op basis van Gerber- en boorgegevens, een materiaallijst en een plaatsingsbestand. Het .SCH-bestand moet dus eerst worden verwerkt voor de lay-out en vervolgens worden geëxporteerd naar de formaten die een productielijn daadwerkelijk kan lezen.

Belangrijke stappen in de conversie

• Maak het schema af: Controleer of de symbolen, waarden en verbindingen correct zijn.
• Wijs voetafdrukken toe: Koppel elk symbool aan een geverifieerd landpatroon.
• Leg het bord klaar: Plaats de onderdelen en routeer de verbindingen vanuit de netlijst.
• Voer controles uit op basis van ontwerpregels: Overtredingen met betrekking tot afstand, breedte en vrije ruimte bij het vangen van voertuigen.
• Genereer fabricagegegevens: Exporteer de Gerber-lagen en het NC-boorbestand.
• Assemblagegegevens exporteren: Genereer de stuklijst (BOM) en het bestand met de zwaartepuntplaatsing.

Door dit complete pakket te versturen, in plaats van alleen het schema, kan een fabriek in één keer een nauwkeurige offerte maken en het product produceren. Dit is vooral belangrijk bij complexe ontwerpen zoals de robotbesturingskaarten Wij bouwen, en de ingenieurs bij onze vestiging in China U kunt uw exportinstellingen controleren voordat u de publicatie start.

Het omzetten van een schema naar iets dat een fabriek kan produceren, volgt een vast pad. Het schema genereert een netlijst met alle verbindingen; deze netlijst bepaalt de lay-out van de printplaat, waar componenten worden geplaatst en sporen worden aangelegd; en de voltooide lay-out wordt geëxporteerd als Gerber- en NC-boorbestanden, plus een materiaallijst en pick-and-place-gegevens voor de assemblage. Het schema alleen kan niet als basis voor de productie worden gebruikt — het is de bron waaruit de produceerbare bestanden worden afgeleid.

Veelgestelde Vragen / FAQ

Welk programma opent een .sch-bestand?

Het hangt ervan af met welk programma het bestand is gemaakt. Eagle, KiCad, OrCAD en andere programma's gebruiken allemaal .sch-bestanden of vergelijkbare extensies met verschillende interne formaten, dus de veiligste keuze is de originele software. Sommige programma's kunnen bestanden in andere formaten importeren en een PDF-export kan overal worden geopend.

Is een .sch-bestand hetzelfde als een PCB-layoutbestand?

Nee. Een .sch-bestand bevat het schema – de circuitlogica en de verbindingen. De PCB-layout, die de fysieke plaatsing en de koperroutering beschrijft, wordt apart opgeslagen, meestal met een extensie van .brd, .pcb of .PcbDoc.

Kan ik mijn .sch-bestand naar een PCB-fabrikant sturen om een ​​printplaat te laten maken?

Over het algemeen niet. Fabrikanten produceren op basis van Gerber- of ODB++-fabricagegegevens, boorbestanden, een materiaallijst en plaatsingsbestanden die vanuit uw ontwerp zijn geëxporteerd. Het schema is nuttig als referentie, maar bevat niet de geometrie die nodig is om de printplaat te produceren.

Hoe zet ik een schema om in productiebestanden?

In je EDA-tool wijs je footprints toe, voltooi je de PCB-layout, voer je ontwerpregel- en elektrische controles uit en exporteer je vervolgens Gerber/ODB++, het NC-boorbestand, de stuklijst en de centroidgegevens. Deze geëxporteerde bestanden stuur je naar de fabriek.

Waarom kan een ander EDA-programma mijn .sch-bestand niet correct openen?

Omdat elk programma schema's in zijn eigen formaat opslaat. Zelfs als twee programma's de extensie .sch gebruiken, verschilt de interne structuur, waardoor het openen van bestanden uit dezelfde bestanden mislukt of informatie verloren gaat. Exporteren naar een neutraal formaat zoals PDF of een netlist voorkomt dit.

Heeft het schema invloed op de materiaallijst?

Ja. De stuklijst wordt gegenereerd op basis van de componentkenmerken in het schema, inclusief onderdeelnummers en waarden. Fouten of weglatingen in het schema worden direct overgenomen in de stuklijst, daarom moet deze vóór vrijgave worden gecontroleerd.

Zal een fabrikant mijn ontwerp controleren voordat ze met de productie beginnen?

Een goede fabrikant voert een produceerbaarheidstoets uit op uw geëxporteerde bestanden, waarbij de footprints, netlist en stuklijst worden vergeleken met de procesmogelijkheden. Dit spoort fouten in het schema vroegtijdig op, voordat ze in een gefabriceerde en geassembleerde printplaat terechtkomen.

Kan een fabrikant een printplaat rechtstreeks op basis van een .sch-bestand produceren?

Nee. Een schematisch bestand beschrijft het logische ontwerp, niet de fysieke printplaat. Een fabrikant heeft de lay-out nodig, geëxporteerd als Gerber- en NC-boorbestanden, plus een stuklijst (BOM) en pick-and-place-gegevens, om de printplaat te kunnen fabriceren en assembleren.

Hoe open ik een .sch-bestand als ik de originele software niet heb?

Veel EDA-tools bieden gratis viewers aan, en sommige formaten kunnen worden geopend in compatibele of online viewers. De meest betrouwbare aanpak is om het bestand te openen in het programma waarmee het is gemaakt, of de ontwerper te vragen een PDF en de productiebestanden te exporteren.

Is een schemabestand hetzelfde als een Gerber-bestand?

Nee. Een schema legt de logica en verbindingen van het circuit vast, terwijl Gerber-bestanden de fysieke koper-, masker- en zeefdruklagen beschrijven die gebruikt worden om de printplaat te produceren. Gerber-bestanden worden gegenereerd op basis van de lay-out, die is gebaseerd op het schema.

Welke bestanden moet ik opsturen voor een offerte voor een printplaat?

Stuur Gerber- en NC-boorbestanden, een printplaatcontour en de opbouw, plus een stuklijst en een pick-and-place-bestand voor de assemblage. Duidelijke aantekeningen over materiaal, afwerking en hoeveelheid stellen de fabriek in staat een nauwkeurige offerte te maken in plaats van te moeten gokken.

Waarom kan ik mijn .sch-bestand niet openen op een andere computer?

Meestal ontbreekt op de andere machine de EDA-tool of -bibliotheek waarmee het bestand is gemaakt, of verwijst het bestand naar onderdelen uit een ontbrekende bibliotheek. Het installeren van dezelfde tool, of het ontvangen van een geëxporteerd viewerbestand, lost het probleem op.

Wat is het verschil tussen een schematisch bestand en een lay-outbestand?

Een schemabestand bevat het logische ontwerp – symbolen en verbindingen – terwijl een lay-outbestand de fysieke printplaat bevat: componentposities, koperlagen en de opbouw van de componenten. De lay-out wordt afgeleid van het schema en vormt de basis voor de productiebestanden.