PCBTok, PCB Düzeninizi Oluşturmak İçin Uygundur

Bir PCB kartı tasarlarken dikkate alınması gereken birkaç faktör vardır. Düzen, çeşitli bileşenlerin konumuna göre belirlenecektir. Örneğin, LED güç anahtarının yanında, cihazın açık veya kapalı olduğunu gösterir. Dikkate alınması gereken başka bir şey, tasarladığınız devrenin türüdür. Birden çok bileşenli bir devre tasarlarken, her iki tarafta da hizalamaların yanı sıra birden çok bakır katmana ihtiyacınız olabilir.

Bir sonraki adım, PCB kartını üretmektir. Birçok PCB üreticisi kimyasalların veya karmaşık süreçlerin kullanılmasını gerektirmeyen düşük maliyetli PCB'ler sunar. PCB kartı hakkında bilgi içeren şematik dosyalar gereklidir. Bazı PCB üreticileri, KiCad dosyalarını doğrudan kabul edecektir. Üretime başlamaya hazır olduğunuzda, tasarımı son yerleşim için üreticiye göndermeniz yeterlidir.

Şemayı içe aktardıktan sonra, tahtanın fiziksel şeklini içe aktarmanız gerekecektir. Bu, mevcut köşeleri hareket ettirerek veya CAD sisteminizde pano planlama moduna geçerek yapılabilir. Bileşen paketine karar verdikten sonra kartın profiline yerleştirmelisiniz. Bileşenin ilişkili paketine olan ağ bağlantısı daha sonra doğrulanabilir. Bileşeni yerleştirirken, bileşenin bağlanabilirliğini ve yüksek ısı veya elektrik gürültüsü olan tüm alanları göz önünde bulundurun. Kablolar ve montaj donanımı gibi fiziksel engeller de dikkate alınmalıdır.

Şematik Çizim

bir şematik PCB kartını tasarlamaya başlamadan önce gereklidir. Şematik, tasarımı tamamlamak için gereken tüm bileşenleri içermelidir. Her bir bileşenin düzgün çalıştığını ve eskimiş parçalar içermediğini kontrol edin. Tasarım akış şeması, tasarımınızı planlamak için harika bir araçtır. Şemayı tamamladıktan sonra, yığını tasarlamanız gerekecektir.

Yeni bir PCB tasarlamaya başlamadan önce, nihai yerleşimin nasıl görünmesi gerektiği konusunda net bir fikriniz olmalıdır. Açıkçası, pano tasarımınızın belirttiğiniz özellikleri karşıladığından emin olmak istersiniz. Ancak, düzeninizi tasarlarken kaçınmanız gereken birkaç şey vardır. En iyi PCB düzenini oluşturmanıza yardımcı olacak bazı yönergeler. Bu önerileri aklınızda bulundurun ve harika bir tahta oluşturma yolunda olacaksınız.

Bileşenleri birlikte gruplandırmalı ve izleri kolayca izlenebilecekleri şekilde hizalamalısınız. Örneğin, büyük bir işlemci kullanıyorsanız, düzen boyunca yayılmaması için merkeze yerleştirmeye çalışın. Bu, daha sonra yönlendirme sorunlarından kaçınmanıza yardımcı olacaktır. Doğru tasarıma sahipseniz, yönlendirme hatalarından kaçınmanıza da yardımcı olur. Son olarak, hizalamaların ve bileşenlerin yerleşimine çok dikkat edin.

Devre şeması, PCB tasarımı için başlangıç ​​noktasıdır. Şematik tasarım, devrenin kavramsal tasarımıdır. Bileşen sembollerini ve pano konumlarını içerir. PCB üzerindeki hizalamalar, semboller arasındaki bir bağlantı ağı tarafından oluşturulur. Bunlar kesin değilse, PCB'niz çok büyük olacaktır. Düzen için en iyi bilgi kaynağı bir şemadır. Tahtayı tasarlamaya başlamadan önce her zaman şemaya sahip olmalısınız.

Bileşen yerleşimi de dahil olmak üzere uygun pano düzenini sağlamak için PCB tasarım düzeni kuralları oluşturun. Şematik, bir PCB düzeni oluşturmanın ilk adımıdır. Parçaların panoya yerleştirilmesi, hizalama ve boşluk genişlikleri ve fiziksel uygulama gereksinimlerinin tanımlanması için kurallar ve kısıtlamalar vardır. Bu kurallar, tasarımın iyileştirilmesi ve istenen sonuçların elde edilmesi için temel sağlar.

Hizalamalar tipik olarak 4 mm'yi aşamaz. Aşırı geniş hizalamalar dijital bileşenleri etkileyebilir. Bu tasarım seçeneği artık modern pano tasarımları için geçerli değildir. Bununla birlikte, birçok pano düzeni kuralı bu tekniği taşır. Bu uygulama genellikle zayıf yönlendirmeye ve artan EMI'ye yol açar. Aşağıdakiler, en önemli PCB tasarım düzeni kurallarından bazılarıdır. Bu kurallar büyük ölçüde tüm tasarımlar için geçerlidir.

PCB Tasarım Düzen Kuralları

Deliklerin ve geçitlerin etrafındaki ısı salınımı, uygun termal yönetim için kritik öneme sahiptir. Düz bir yüzeye doğrudan bağlanan açık delikler yüksek sıcaklıklara sahip olabilir ve bu nedenle dalga lehimlenemez. Soğuk derzleri önlemek için bu durumlarda ısı salınımı gereklidir. Termal desenler için basit çokgenler veya daha büyük çokgenler kullanılabilir. Üreticiler, üretime devam etmeden önce bu modeli iki kez kontrol etmelidir.

Bir şemadan bir PCB düzeni nasıl oluşturulur? Tasarımcılar genellikle bu soruyu sorarlar. Bir PCB düzeni oluşturmanın birkaç önemli adımı vardır. Başlamak için şematik veya baskılı devre kartı tasarımına ihtiyacınız var. Ardından, sonraki bölümde özetlenen adımlarla devam edin. Bu adımları tamamladıktan sonra bir sonraki adıma geçebilirsiniz.

Her bir bileşenin şematikte nerede bulunduğunu daima hatırlamanız gerekir. Bileşen yerleşiminin şemaya ve yerleşime uygun olduğunu kontrol edin. Yerleşim mühendisi, bileşenleri doğru sırada düzenlemelidir. İlk adım, şemanın herhangi bir tasarım kuralını ihlal edip etmediğini belirlemektir. İkinci adım, şematik yakalama aracını kullanarak yeni bir PCB dosyası oluşturmayı gerektirir. Bu işlemin son adımı, kartın katman yığınını tanımlamaktır.

Şematik Diyagramı

Düzene başlamadan önce şemanızı kontrol etmelisiniz. Düzeni şemadan oluşturduğunuz için, üretimden önce büyük olasılıkla birçok değişiklik yapacaksınız. PCB düzeninizi tasarlamaya başladığınızda, bu kontrol hoş olmayan sürprizlerden kaçınmanıza yardımcı olacaktır. Üretmeyi düşünmediğiniz parçaları bulmanıza yardımcı olacaktır. Ek olarak, dahil edilmemesi gereken yinelenen devreler veya parçalar fark edeceksiniz.

Bu adımı tamamladıktan sonra, bileşenleri yerleşime yerleştirmeye başlayabileceksiniz. İlk olarak, tüm bileşenlerin nereye gideceğine karar verin. Bundan sonra, her parçayı kare taslağa yerleştirin. Montaj için yeterli alan bıraktığınızdan emin olun. Bileşenler üst üste gelirse, kısa devreye neden olur. Şemaları kullanarak pano düzenlerini kolayca oluşturabilirsiniz, ancak tüm ayrıntıları iki kez kontrol etmeyi ve her şeyin doğru şekilde kablolandığından emin olmayı unutmayın.

Bir PCB şeması ile bir kart düzeni arasındaki farkı anlamalısınız. Şematik, simülasyon çalışmasına uygulanan elektronik tasarımın daha ayrıntılı bir temsilidir. Şematik düzgün olmalı, ancak düzenlilik kadar önemli değil. İki sembol üst üste geldiğinde şematik karmaşık hale gelir ve tasarımın üretim sorunları vardır.

Düzeninizi tasarlamaya hazır olduğunuzda, şemayı gerçek bir PCB tasarımına dönüştürmek için bir şematik yakalama aracına ihtiyacınız vardır. Bu araç, devrenin nasıl çalıştığını anlamanıza yardımcı olur, böylece bileşenleri düzende nereye yerleştireceğinize karar verebilirsiniz. Gerçekçi bir PCB düzeni elde etmek için kartın şeklini değiştirmek için şematik yakalama aracını kullanabilirsiniz.

Bir şemadan PCB düzeni oluşturmanın ilk adımı, bir malzeme listesi (BOM) oluşturmaktır. Malzeme Listesini oluştururken devre tasarımında listelenen tüm bileşenleri dahil etmelisiniz. Tedarikçinin adını ve parça numarasını ekleyin. Ayrıca şematik bir liste oluşturmalısınız. Bu genellikle gözden kaçar, ancak tasarımınızı daha sağlam hale getirmenize yardımcı olur.

Substratın oluşumu (yarı kürlenmiş epoksi veya cam elyafı), PCB imalatında ilk adımdır. Basılı tasarım daha sonra bakırın katmanlara önceden yapıştırılmasıyla görüntülenir. Bundan sonra yapı, UV ışığına maruz kaldığında sertleşen ışığa duyarlı bir film ile kaplanır. Katmanlar daha sonra yapıda delikler açılarak hizalanır.

PCB tasarımında ilk adım bir devre şeması oluşturmaktır. Bu sürece özel yazılım paketleri veya özgür yazılım uygulamaları yardımcı olabilir. Şema yakalandıktan sonra, araç devreyi simüle edebilir ve uygun bir formata aktarabilir. Devre optimizasyonunu iyileştirmek için, PCB tasarım paketi simülasyon yazılımı ile de arayüzlenebilir. Simülasyonun çıktısı, PCB katmanında katman katman bileşen dökümü olarak görüntülenecektir.

Şematik yakalama aşaması, bileşenleri tasarım özelliklerine göre PCB çerçevesine yerleştirmenizi sağlar. Şematik daha sonra PCB yazılımına aktarılmalıdır. Araç, süreci basitleştirmek için PCB düzeni tasarım ipuçlarını içerir. PCB tasarımını doğru yapmak istiyorsanız bu adım gereklidir. PCB tasarımı konusunda daha önce deneyiminiz yoksa, bir başlangıç ​​yapmak için aşağıdaki PCB tasarım ipuçlarını kullanın.

Baskılı devre kartını tasarlamak için kullanılan elektronik CAD sistemi, şemayı oluşturmak için kullanılır. Gerçek bileşenleri temsil eden mantık sembolleri şemaya dahil edilecektir. Gerçek bileşenin pin çıkışı malzeme listesinde rapor edilecektir. PCB tasarımcısı, sembolleri şematik diyagrama yerleştirdikten sonra pinler arasında bir ağ çizecektir. Her ağın en az iki pini olacaktır.

Daha sonra tahta üretilir. Üretim süreci ön yerleşim ile başlar. Bu aşama, katman hizalamayı ve devrenin malzeme listesini (malzeme listesi) kontrol etmeyi içerir. Bu aşamada bakır, PCB için bir plan olarak panoya önceden yapıştırılır. Laminat daha sonra direnç adı verilen ışığa duyarlı bir film ile kaplanır. Bu film UV ışığına maruz kaldığında sertleşerek teknisyenlerin planı gerçek PCB ile eşleştirmesini sağlar.

Üretimden önce PCB'ler, işlevselliklerinden emin olmak için bir dizi testten geçer. Kartın işlevselliğini sağlamak için elektrik testleri de yapılır. Bu testleri geçtikten sonra prototip, ürün geliştirmeye ve hatta üretime geçebilir. Bu testler, beklendiği gibi çalıştığından emin olmak için kartın ölçülmesini içerir. Bitmiş PCB'nin tamamen işlevsel olduğundan ve tüm özellikleri karşıladığından emin olmak çok önemlidir.

Çıplak PCB'ye PCB Düzeni

Devre şeması, PCB tasarımı için başlangıç ​​noktasıdır. Şematik, bileşen sembollerinden ve bunları birbirine bağlayan ağ bağlantılarından oluşur. Bu teller tahta hizalaması olacak. Daha sonra tahtalar birleştirilir. Son olarak, nihai PCB kusurlara karşı kontrol edilecektir. Bu adım çok önemlidir, çünkü bu adımlardan herhangi biri atlanırsa veya doğru şekilde yapılmazsa, nihai ürün başarısız olabilir. PCB tasarımındaki adımları takip ederseniz başarılı bir projeye doğru yol almış olursunuz.

Yığın ve tasarım kurallarının ayarlanması, PCB yerleşim sürecinin ilk adımıdır. İstifleme, yerleşim aracında Katman İstifleme Yöneticisi aracılığıyla yapılandırılır. PCB üreticisi, kılavuz olarak kullanım için istifleme tasarımını sağlar. Yerleşim aşaması, pano tasarımı ve bileşen oluşturma ile başlar, ardından ağ listesi içe aktarma, yönlendirme, serigrafi temizleme, DRC kontrolü ve üretim dokümantasyonu oluşturma ile devam eder.

Yeni başlayanlar için iki tür PCB yerleşim yazılımı mevcuttur. Ücretsiz ve ticari PCB tasarım yazılımı seçenekleri vardır. Seeed Fusion ve PCBWeb Designer gibi siteler ücretsiz PCB yerleşim yazılımı sunar. Ancak, birini seçmeden önce, ücretsiz PCB yerleşim yazılımının sınırlamalarının farkında olmalısınız. Bu programlar yeni başlayanlar içindir ve genellikle daha az karmaşık ve düşük hızlı tasarımlar için kullanılır. Ticari yazılımlarda bulunan üst düzey araçlardan yoksundurlar.

Bir PCB tasarlamak istiyorsanız, Gerber format dosyalarına ve PCB tasarım yazılımına ihtiyacınız olacak. İyi bir program aynı zamanda entegre şemalar da sağlayacaktır. Gerber formatındaki dosyaları destekleyen bir PCB yerleşim programı arıyorsanız, tasarım kitaplıklarını PCB tasarım yazılımına kolayca aktarmanıza izin veren bir kitaplık yöneticisi içermelidir. Bu yazılımı üreticinin web sitesinden edinmelisiniz.