.SCH Dosyası Nedir? Şematik Formatları ve PCB Çıktısı

.SCH dosyası, elektronik tasarım otomasyonu (EDA) yazılımı tarafından oluşturulan ve devrenin fiziksel devre kartı düzeni yerine mantıksal tasarımını (bileşenleri ve aralarındaki bağlantıları) depolayan bir şematik dosyadır. Neredeyse her PCB projesinin başlangıç ​​belgesidir ve doğruluğu, bitmiş kartın doğru şekilde üretilip monte edilebilmesini doğrudan etkiler.

.SCH dosyası nedir?

Bir mühendis bir devre tasarladığında, ilk adım bir şema çizmektir: her bileşeni bir sembol ve her elektriksel bağlantıyı bir çizgi olarak gösteren bir diyagram. EDA yazılımı bu diyagramı genellikle .sch uzantılı bir şema dosyasına kaydeder. Dosya, her bileşenin ne olduğunu, nasıl etiketlendiğini ve hangi pinlerin hangi ağlara tam olarak bağlandığını kaydeder.

Önemli olan, şematik dosyanın geometriyi değil, amacı tanımlamasıdır. "Bu direnç şu kapasitöre ve mikrodenetleyicinin 3 numaralı pinine bağlanır" der, ancak bu parçaların kart üzerinde nerede bulunduğunu veya bakırın nasıl yönlendirildiğini söylemez. Bu fiziksel bilgiler ayrı bir yerleşim dosyasında bulunur. Bu ayrımı anlamak, tüm PCB iş akışını anlamanın anahtarıdır.

Şematik Dosya Neler Saklar?

• bileşenleri: Her bir parçanın sembolü, referans tanımlayıcısı ve değeri.
• Ağlar: Pinler arasındaki adlandırılmış elektrik bağlantıları.
• Özellikler: Parça numaraları, sembollere atanan ayak izleri ve notlar.
• hiyerarşi: Daha büyük tasarımlarda devre kartları ve alt devreler.

.SCH Dosyaları EDA Araçlarında Nasıl Farklılık Gösterir?

.sch uzantısı tek bir evrensel format değildir. Farklı EDA araçları, tamamen farklı iç yapılarla bu uzantıyı veya bir varyantını kullanır. Bir programdan gelen bir .sch dosyası genellikle başka bir program tarafından doğrudan açılamaz; bu da insanların okuyamadıkları bir şematik dosya aldıklarında yaşadıkları kafa karışıklığının büyük bir kaynağıdır.

Formatlar farklı olduğundan, bir üreticiye yalnızca .sch dosyası göndermek nadiren yeterlidir; aynı aracı kullanmıyor olabilirler ve kullansalar bile, şema tek başına üretim geometrisini içermez.

Farklı EDA araçları, şemaları kendi formatlarında saklar, ancak insanlar genel olarak hepsine ".sch dosyaları" derler. Eski Eagle projeleri doğrudan .sch uzantısını kullanırken, KiCad .kicad_sch, Altium .SchDoc ve OrCAD kendi yapısını kullanır. Dosya, mantıksal tasarımı (semboller, bağlantılar ve ağ adları) içerir, ancak doğrudan üretilebilir değildir. Kartı üretmek için, şema önce yerleşime ve ardından üretim çıktılarına dönüştürülmelidir.

.SCH Dosyası Nasıl Açılır ve Görüntülenir

İncelemeniz gereken bir .sch dosyası aldığınızda, üç pratik seçeneğiniz vardır. En güvenilir olanı, dosyayı oluşturan yazılımda açmaktır. İkincisi, bu formatı destekleyen ücretsiz bir görüntüleyici veya içe aktarıcı kullanmaktır. Üçüncüsü ise, bunların hiçbiri mevcut değilse, gönderenden şemanın PDF veya resim dosyasını dışa aktarmasını istemektir.

Birçok tasarımcı basit bir şematik görüntüleyicinin değerini hafife alıyor. Bir dosyayı düzenleyemeseniz bile, netlist ve bileşen değerlerini görüntüleyebilmek, tasarımı kontrol etmenize, malzeme listesi hazırlamanıza ve değişiklikleri tartışmanıza olanak tanır. Ancak üretim tarafı için şematik sadece referanstır; üretim, .sch dosyasından değil, dışa aktarılan üretim dosyalarından yönlendirilir.

Şematik Dosyayı Açmanın Yolları

• Yerel yazılım: Orijinal EDA aracı her zaman kendi formatını doğru şekilde açar.
• Uyumlu görüntüleyiciler: Bazı araçlar, rakiplerin formatlarını değişen doğruluk seviyelerinde içe aktarır veya görüntüler.
• Dışa aktarılan PDF/PNG: Herhangi bir EDA yazılımına ihtiyaç duymadan şematik çizimleri okumanın evrensel bir yolu.
• Netlist dışa aktarımı: Herhangi bir mühendisin inceleyebileceği bağlantıların metin listesi.

Şematikten Yerleşim Planına ve Üretim Dosyalarına

Şematik, bir zincirin ilk adımıdır. Devre mantığı yakalandıktan sonra, tasarımcı her bileşene fiziksel bir ayak izi atar, bu ayak izlerini bir devre kartı taslağına yerleştirir ve şemadaki ağlar tarafından tanımlanan bakır bağlantıları yönlendirir. Bu düzen daha sonra bir fabrikanın fi fiilen kullandığı standartlaştırılmış dosyalara aktarılır.

Bu nedenle üreticiler .sch dosyanız yerine Gerber veya ODB++ verilerini isterler. Bu formatlar aletten bağımsızdır ve imalat için gereken tam bakır, matkap ve maske geometrisini, ayrıca otomatik montaj için gereken malzeme listesi ve yerleştirme verilerini içerir.

Üretimde Şematik Çizimin Önemi

Fabrika dışa aktarılan dosyalardan üretim yapsa da, şematik yine de sonucu belirler. Şemadan oluşturulan netlist, her bir amaçlanan bağlantının mevcut olduğunu ve istenmeyen bağlantıların oluşturulmadığını doğrulamak için yerleşim planıyla karşılaştırılır. Şematik aşamasında atanan ayak izleri, gerçek bileşenlerin sığacağını belirler. Ve malzeme listesi (BOM), şemanın bileşen özelliklerinden türetilir.

Şematikteki bir hata, sessizce yerleşime ve ardından üretilmiş devre kartına yayılır. Yanlış bir ayak izi ataması, yanlış etiketlenmiş bir ağ veya yanlış bir parça numarası, kimse fark etmeden montaja kadar geçebilir. Bu nedenle, bir üreticinin üretilebilirlik incelemesi tasarım verilerini çapraz kontrol eder: bir ayak izi veya ağ listesi sorununu kağıt üzerinde yakalamak, onu monte edilmiş bir devre kartında keşfetmekten çok daha ucuzdur.

Üreticiniz için Temiz Bir Tasarım Paketi Hazırlamak

En sorunsuz projeler, tek bir yayınlanmış tasarım revizyonundan oluşturulmuş, eksiksiz ve tutarlı bir paket olarak gelir. Sadece .sch dosyası göndermek veya farklı revizyonlardan dosyaları karıştırmak, fiyat teklifi gecikmelerinin ve montaj hatalarının en yaygın nedenlerinden biridir. Temiz bir paket, fabrikanın tahmin etmek yerine gerçek yapıyı fiyatlandırmasına olanak tanır.

Yayın paketinizde neler yer almalı?

• Gerber veya ODB++ dosyaları Ayrıca NC matkap dosyası ve tahta taslağı da dahildir.
• Malzeme listesi Üreticinin kesin parça numaraları ve onaylanmış alternatifleriyle birlikte.
• Merkez noktası (seç ve yerleştir) verileri ve kutupları ve birinci pimi işaretleyen bir montaj çizimi.
• Notları biriktirin ve bitirin. Kaplama katman sayısı, bakır ağırlığı ve yüzey kalitesi.
• Tutarlı bir revizyon Yani imalat ve montaj işleri aynı kaynaktan yapılıyor.

Kart tipinden bağımsız olarak aynı özen geçerlidir. Yoğun bir tasarım, HDI üretim sürecinin toleranslarına ihtiyaç duyabilir ; yüksek katman sayısına sahip bir ürün, çok katmanlı kart yapımı için doğru katman dizilimi verilerine dayanır ve bükülebilir bir tasarımın, esnek PCB üretimi sırasında yakalanan kendi kısıtlamaları vardır . İlk üretim için, düşük hacimli bir montaj hizmeti, ölçeklendirmeden önce paketi doğrulamak için verimli bir yoldur. Her şeyi tek bir üretim ortağı aracılığıyla halletmek , şematik, yerleşim ve dışa aktarılan dosyaları tekliften teslimata kadar uyumlu tutar.

Üretim için .SCH Dosyasını Gerber'e Dönüştürme

Şematik dosya doğrudan üretilemez. Bir fabrika Gerber ve delme verilerinden, malzeme listesinden ve yerleşim dosyasından yola çıkarak üretim yapar; bu nedenle .SCH dosyasının yerleşim planından geçirilmesi ve daha sonra üretim hattının okuyabileceği formatlara dönüştürülmesi gerekir.

Dönüşümdeki temel adımlar

• Şemayı tamamlayın: Sembollerin, değerlerin ve bağlantıların doğru olduğunu doğrulayın.
• Ayak izlerini atayın: Her sembolü doğrulanmış bir arazi desenine eşleştirin.
• Tahtayı hazırlayın: Netlist'ten parçaları yerleştirin ve bağlantıları yönlendirin.
• Tasarım kuralı kontrollerini çalıştırın: Yakalama aralığı, genişliği ve açıklık ihlalleri.
• Üretim verilerini oluşturun: Gerber katmanlarını ve NC sondaj dosyasını dışa aktarın.
• Montaj verilerini dışa aktar: Malzeme listesini (BOM) ve merkez noktası yerleşim dosyasını çıktı olarak verin.

Sadece şemayı değil, bu eksiksiz paketi göndermek, fabrikanın ilk seferde doğru fiyat teklifi vermesini ve üretim yapmasını sağlar. Bu durum, ürettiğimiz robotik kontrol kartları gibi yoğun tasarımlarda en büyük önemi taşır ve Çin'deki tesisimizdeki mühendisler , yayınlamadan önce ihracat ayarlarınızı doğrulayabilirler.

Bir şemayı fabrikada üretilebilecek bir şeye dönüştürmek belirli bir yolu izler. Şema, her bağlantıyı listeleyen bir netlist oluşturur; bu netlist, parçaların yerleştirildiği ve izlerin yönlendirildiği PCB düzenini belirler; ve tamamlanmış düzen, Gerber ve NC delme dosyaları, ayrıca montaj için malzeme listesi ve yerleştirme verileri olarak dışa aktarılır. Şema tek başına imalat için fiyat verilemez; üretilebilir dosyaların türetildiği kaynaktır.

Sıkça Sorulan Sorular

.sch dosyasını hangi program açar?

Bu, dosyayı hangi aracın oluşturduğuna bağlıdır. Eagle, KiCad, OrCAD ve diğerleri, farklı iç formatlara sahip .sch veya benzeri uzantılar kullanır, bu nedenle en güvenli seçenek orijinal yazılımdır. Bazı görüntüleyiciler yabancı formatları içe aktarabilir ve PDF dışa aktarımı her yerde açılabilir.

.sch dosyası ile PCB yerleşim dosyası aynı şey midir?

Hayır. .sch dosyası devre şemasını, yani devre mantığını ve bağlantılarını içerir. Fiziksel yerleşimi ve bakır kablolama yollarını açıklayan PCB düzeni ise genellikle .brd, .pcb veya .PcbDoc uzantısıyla ayrı olarak saklanır.

.sch dosyamı bir PCB üreticisine gönderip devre kartı yaptırabilir miyim?

Genellikle hayır. Üreticiler, Gerber veya ODB++ üretim verileri, delme dosyaları, malzeme listesi ve tasarımınızdan dışa aktarılan yerleştirme dosyalarından yararlanarak üretim yaparlar. Şematik, referans olarak kullanışlıdır ancak kartın üretimi için gerekli geometriyi içermez.

Bir şemayı üretim dosyalarına nasıl dönüştürürüm?

EDA aracınızda, ayak izlerini atayın, PCB düzenini tamamlayın, tasarım kuralı ve elektriksel kontrolleri çalıştırın, ardından Gerber/ODB++, NC delme dosyası, malzeme listesi (BOM) ve merkez noktası verilerini dışa aktarın. Fabrikaya göndereceğiniz dosyalar bunlardır.

Başka bir EDA aracı neden .sch dosyamı doğru şekilde açamıyor?

Çünkü her araç şemaları kendi formatında saklar. İki program da .sch uzantısını kullansa bile, iç yapıları farklıdır, bu nedenle çapraz açma işlemi ya başarısız olur ya da bilgi kaybına yol açar. PDF veya netlist gibi tarafsız bir formatta dışa aktarmak bunu önler.

Şematik çizim, malzeme listesini etkiler mi?

Evet. Malzeme listesi (BOM), parça numaraları ve değerleri de dahil olmak üzere şemadaki bileşen özelliklerinden oluşturulur. Şemadaki hatalar veya eksiklikler doğrudan malzeme listesine yansır; bu nedenle yayınlanmadan önce gözden geçirilmelidir.

Üretici firma, üretime başlamadan önce tasarımımı kontrol edecek mi?

İyi bir üretici, dışa aktarılan dosyalarınız üzerinde üretilebilirlik incelemesi yapar ve devre şemalarını, ağ listesini ve malzeme listesini işlem yetenekleriyle karşılaştırır. Bu, şemadan kaynaklanan hataları, üretilip monte edilmiş bir karta ulaşmadan önce erken aşamada yakalar.

Bir üretici, .sch dosyasından doğrudan devre kartı üretebilir mi?

Hayır. Şematik dosya, fiziksel kartı değil, mantıksal tasarımı tanımlar. Bir üreticinin, kartı imal edip monte edebilmesi için Gerber ve NC delme dosyaları olarak dışa aktarılmış yerleşim planına, ayrıca malzeme listesine (BOM) ve yerleştirme verilerine ihtiyacı vardır.

Orijinal yazılıma sahip değilsem .sch dosyasını nasıl açabilirim?

Birçok EDA aracı ücretsiz görüntüleyiciler sunar ve bazı formatlar çapraz uyumlu veya çevrimiçi görüntüleyicilerde açılır. En güvenilir yaklaşım, dosyayı oluşturan programda açmak veya tasarımcıdan PDF ve üretim dosyalarını dışa aktarmasını istemektir.

Şematik dosya ile Gerber dosyası aynı şey midir?

Hayır. Şematik devre, devrenin mantığını ve bağlantılarını gösterirken, Gerber dosyaları devre kartının üretiminde kullanılan fiziksel bakır, maske ve serigrafi katmanlarını tanımlar. Gerber dosyaları, şematik temel alınarak oluşturulan yerleşimden üretilir.

PCB fiyat teklifi için hangi dosyaları göndermeliyim?

Gerber ve NC delme dosyalarını, devre kartı taslağını ve katman düzenini, ayrıca montaj için malzeme listesini ve yerleştirme dosyasını gönderin. Malzeme, yüzey işlemi ve miktar konusunda net notlar, fabrikanın tahmine dayalı fiyatlandırma yerine gerçek üretim maliyetini belirlemesini sağlar.

.sch dosyam neden başka bir bilgisayarda açılmıyor?

Genellikle diğer makinede dosyayı oluşturan EDA aracı veya kütüphanesi bulunmaz veya dosya eksik bir kütüphaneden parçalara referans verir. Aynı aracı yüklemek veya dışa aktarılmış bir görüntüleyici dosyası almak sorunu çözer.

Şematik dosya ile yerleşim dosyası arasındaki fark nedir?

Şematik dosya mantıksal tasarımı (semboller ve bağlantılar) saklarken, yerleşim dosyası fiziksel devre kartını (bileşen konumları, bakır ve katman düzeni) saklar. Yerleşim dosyası şematikten oluşturulur ve üretim dosyaları buradan dışa aktarılır.