فرآیند طراحی برد مدار چاپی
فرآیند طراحی برد مدار چاپی
بردهای الکترونیکی از زمان های بسیار دور تقریبا از زمان جنگ جهانی دوم تا به اکنون مهم بودند. در آن زمان، بیشتر برای امور نظامی و جنگی استفاده می شده است. با گذشت زمان، کاربردهایی از این قطعه برای مقاصد تجاری هم منتشر شد. تولیدکنندگان و صنعتگران حوزه الکترونیک، بهره گیری از آن را بسیار مقرون به صرفه دانسته اند چون در مقایسه با ساخت نقطه به نقطه در الکترونیک راحت تر و روان تر است. در ادامه این مقاله از وبسایت تخصصی شرکت میککیوب، به فرآیند طراحی برد مدار چاپی می پردازیم.
جنس PCB
به طور معمول، PCB ها را از موادی مانند اپوکسی کامپوزیت، فایبر گلاس و سایر مواد کامپوزیتی دیگر می سازند. برای ساخت و طراحی مدارهای الکترونیکی از قطعات دیگر مانند: ترانزیستور، مقاومت و خازن و مدارهای مجتمع کمک می گیرند.
مراحل طراحی PCB
اولین قدم ساخت برد مدار چاپی، طراحی به وسیله نرم افزار است. برای این کار از نرم افزاری همچون CAD کمک گرفته می شود. دو روش متداول برای طراحی PCB وجود دارد: تصویربرداری کردن به صورت شماتیک برای اتصال نمودار به مدار، و بعد از آن طراحی کلی PCB. برای طراحی شماتیک، بایستی کتابخانه CAD را به طور کامل گسترش داد. برای اینکه بتوانید خروجی طراحی را به صورت 3 بعدی داشته باشید، باید ابزارهای طراحی شماتیک و PCB را در نرم افزار داشته باشیم. زمانیکه کتابخانه ایجاد شد، نوبت به پیاده سازی منطق کلی مدارمی رسد. از کلیه ابزارهای CAD جهت قراردادن اجزای مدار به صورت کلی و شماتیک استفاده می کنیم. حالا به سراغ شبیه سازی مدار می رویم. یعنی اطمینان حاصل می کنیم، قطعاتی که به هم وصل شده اند از لحاظ الکترونیکی کار می کنند. هنگامی که این اجزا به طور بهینه سازماندهی شدند، مرحله بعدی اتصال توری ها به پین ها با کشیدن ردپاها و صفحات بین پین ها است. ابزارهای CAD دارای قوانین طراحی هستند که از تماس اثر یک شبکه با شبکه دیگر جلوگیری می کند و همچنین بر بسیاری از عرض ها و فضاهای مورد نیاز برای یک طراحی کامل نظارت می کند. پس از تکمیل مسیریابی، ابزارهای طراحی دوباره برای ایجاد نقشه های تولیدی و فایل های خروجی که سازنده برای ساخت برد استفاده می کند، استفاده می شود. بعد از اتمام مراحل فوق، نوبت به مونتاژ قطعات روی برد می رسد. در نهایت باید تست شود تا کارایی آن سنجیده شود. در ادامه، مراحل به صورت جزئی تر آمده است.
نحوه ساخت برد مدار چاپی PCB مرحله به مرحله
در این بخش، مراحل اصلی طراحی برد مدار چاپی را به طور دقیق و مرحله به مرحله بیان می کنیم.
ایجاد شماتیک با استفاده از نمادهای نمودار شماتیک برای شناسایی اجزای الکترونیکی
قبل از شروع طراحی با CAD، باید اطمینان حاصل کنید قطعات کتابخانه ای را برای کار کردن دارید. طراحی شماتیک به معنای به کاربردن نماد ها در طراحی است. مقاومت، ترانزیستور، خازن و مدارهای مجتمع را برای استفاده در کتابخانه CAD اماده کنید. حالا به سراغ کشیدن خطوط بین پین های قطعات رفته و عملیات اتصال را انجام دهید. از این خطوط به عنوان شبکه یاد می شود. این شبکه ها می توانند به صورت گروهی یا تکی باشند. از مزیت های طراحی به صورت شماتیک این است که در صورت نیاز می توان قطعات را جابجا کرد تا مدار بهینه تر طراحی شود.
استفاده از مدارهای نمایشی
در مرحله بعدی، اجرای مدار به طور کامل اهمیت دارد. باید بررسی کنید که مدار با آنچیزی که طراحی شده است، از لحاظ اجرایی مطابقت دارد یا خیر. برای تأیید این موضوع، مدارها را در یک برنامه شبیهسازی با ابزار تأکید بر مدار مجتمع شبیهسازی میکنید که با نام SPICE شناخته میشود.
داشتن چنین ابزارهایی به مهندسان الکترونیک کمک می کند تا قبل از ساخت چنین مدارهایی آنها را به خوبی تست و آزمایش کنند. به این گونه می توانند در وقت و هزینه های خود صرفه جویی کنند.
قابلیت های موجود در ابزارهای طراحی که مهندسان از آن بهره می گیرند، بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، دسترسی شما به نقاطی که نباید دست زده شوند و تغییر یابند به طور کلی قطع می شود. شما از شبکه های طراحی در دسترس به منظور مسیزیابی و نظم دهی استفاده می شود.
نحوه چیدمان دقیق
این قدم بسیار کلیدی و مهم است. همه اجزایی که به طور شماتیک طراحی کرده بودید، روی بر د قرار می گیرد. برای اتصال برقرار کردن از بندلاستیکی کمک گرفته می شود. برای داشتن بهترین عملکرد مدار، دقت داشته باشید اجزا را به چه چیزی متصل می کنید. مراقب مواردی مانند: نویز، موانع فیزیکی، گرمای بیش از حد و اتصالات جزئی تر باشید. چون تاثیر مستقیم بر عملکرد مدار دارد.
بقیه مراحل طراحی PCB را در مقاله بعدی می آوریم…….
دیدگاهتان را بنویسید