مراحل طراحی مدار چاپی موضوعی است که در ادامه این مقاله به طور کامل به آن خواهیم پرداخت .
برد مدار چاپی (pcb) چیست؟
مدار چاپی (pcb) در واقع طراحی مدار الکترونیکی را به شکل فیزیکی نمایان می سازد. در یک مدار چاپی تمام مولفه های مدار شامل قطعات الکترونیکی و اتصالات بین قطعات از طریق خطوط مسی به نام track مشخص می شود.
بسته به عملکرد مدار الکترونیکی، مدار چاپی pcb نیز ممکن است یک مدار ساده با چند قطعه الکترونیکی معمولی تا یک مدار چاپی بسیار پیچیده با چندین لایه و قطعات متنوع و انواع آی سی ها و المان های دیگر باشد. با این حال سعی کردیم در این مقاله مراحلی را تعریف کنیم که تمامی مدارات الکترونیکی را در بر بگیرد.
مراحل طراحی مدار چاپی:
مرحله اول: ساخت شماتیک schematic
طراحی شماتیک مدار یکی از مهم ترین مراحل طراحی مدار الکترونیکی است. در طراحی شماتیک مشخص میکنید که در مدار شما چه قطعاتی باید استفاده شود و نحوه اتصال این قطعات به هم به چه صورت است.
همچنین در مدارات بزرگتر و پیچیده تر نحوه اتصال چند شماتیک به هم نیز باید مشخص شود، چرا که چنین مدارهایی از بلوک های مختلف ساخته می شوند و باید نحوه ارتباط این بلوک ها نیز به هم مشخص شود. در چنین ساختاری امکان ادیت کردن مدار راحتتر انجام می شود چرا که هر بخش جداگانه مشخص شده است.
در برنامه آلتیوم دیزاینر (altium designer) انواع قطعات و فوت پرینت ها (footprints) مشخص شده و طراحان میتوانند استفاده کنند.
مرحله دوم: ساخت یک طرح خالی مدار چاپی (blank pcb)
پس از ساخت شماتیک لازم است که آن را بر روی pcb پیاده سازی نمایید. در ابتدا لازم است که از منوی file یک فضای خالی pcb یا blank pcb ایجاد کنید. از این طریق شما یک فایل با پسوند PcbDoc ایجاد کرده اید.
مرحله سوم: متصل کردن شماتیک به مدار چاپی
بسته به نوع برنامه ای که با آن طراحی را انجام میدهید این مرحله ممکن است متفاوت باشد ولی در برنامه آلتیوم تقریبا به صورت همزمان و اتوماتیک انجام می شود و بسته به لیست قطعات bom ، نحوه اتصالات، این اطلاعات به pcb اصطلاحا کامپایل (compile) می شود.
مرحله چهارم: طراحی لایه های مدار چاپی
هنگامی که اطلاعات شماتیک را به pcb منتقل میکنید لیست قطعات به شما نمایش داده می شود. برای چینش قطعات ابتدا باید تعداد و نحوه لایه های مدار چاپی خود را مشخص نمایید بسته به سادگی یا پیچیدگی برد تعداد لایه ها متفاوت می باشد. برای مثال بردهای با فرکانس کاری بالا دارای تعداد لایه های بیشتری هستند.
مرحله پنجم: تعریف قوانین طراحی
لیست قوانین طراحی در آلتیوم بسیار گسترده است. شما میتوانید هر کدام را که متناسب با طرح مدار خود نیاز دارید انتخاب نمایید. برای اینکه متوجه بشوید از چه قوانین بردی باید استفاده نمایید به دقت دیتاشیت (datasheet) قطعات مورد استفاده در برد الکترونیکی خود را مطالعه کنید.
مرحله ششم: جایگذاری قطعات
امکان جایگذاری قطعات الکترونیکی هم به صورت دستی و هم به صورت اتوماتیک وجود دارد. جهت یک طراحی بهتر می توانید این دو روش را با هم ترکیب کنید. همچنین از قابلیت گروه بندی قطعات که در شماتیک هم بوده می توانید استفاده کنید.
مرحله هفتم: مشخص کردن سوراخکاری pcb
در این مرحله باید محل های سوراخکاری و وایاهای مدار (via) و مشخصات آنها را تعیین نمایید. در این مرحله باید به محدودیت هایی که در تولید وجود دارد دقت شود که اصطلاحا DFM گفته می شود (طراحی شده برای کارخانه).
مرحله هشتم: مشخص کردن مسیر های pcb
پس از اینکه جایگذاری قطعات انجام شد نوبت به نحوه اتصال المان ها به یکدیگر و مشخص کردن مسیرها می باشد. در این مرحله هم میتوانید از امکانات ویژه ای که آلتیوم در اختیار شما قرار داده استفاده کنید.
مرحله نهم: مارکاژ مدار چاپی
در این مرحله میتوانید نوشته های روی برد را که اصطلاحا مارکاژ گفته می شود مشخص کنید. این نوشته ها شامل مشخصات قطعات الکترونیکی بکار رفته روی برد، مشخصات برد و لوگوی سازنده میتواند باشد.
مرحله دهم: بررسی نهایی و ایجاد فایل ها
با طی کردن مراحل بالا فایل pcb آماده ارسال به کارخانه جهت تولید می باشد، اما پیش از آن بهتر است که از صحت و درستی تمام اجزای برد اطمینان حاصل نماییم. این کار توسط ابزاری به نام DRC (design rule check) انجام می شود. در این مرحله از فایل نهایی میتوانید فایل های گربر gerber files را نیز استخراج نمایید که در روند تولید مورد استفاده قرار میگیرد.
با طی کردن مرحله به مرحله مراحلی که در بالا ذکر شده است می توانید به راحتی یک مدار چاپی pcb را طراحی نمایید.
در صورت داشتن هرگونه سوال در زمینه سفارش مدار چاپی و یا طراحی برد الکترونیکی می توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
