Bilgi

PCB Nasıl Tasarlanır: baskılı devre kartı düzeni

PCB Nasıl Tasarlanır: baskılı devre kartı düzeni

Baskılı devre kartının nasıl tasarlanacağını bilen PCB, herhangi bir elektronik devre tasarım sürecinin önemli bir unsurudur.

PCB yerleşimi ve tasarımı, bir devrenin çalışma şekli üzerinde büyük bir etkiye sahiptir ve bu nedenle, baskılı devre kartı etkili bir şekilde tasarlanırsa, devre daha güvenilir ve spesifikasyonlarına göre çalışacaktır.

PCB tasarım ekipmanları

Ticari geliştirme programları için, karmaşıklığın bir sonucu olarak ihtiyaç duyulan CAD, bilgisayar destekli tasarım paketleri olabilir.

Öğrenci ve hobisi olanlar için bile mütevazı bir maliyetle elde edilebilecek çok iyi paketler vardır.

Bir ana çizim sayfasına yerleştirilen bandı kullanmanın eski PCB tasarım süreci çoktan geride kaldı, ancak bu hala çok sınırlı durumlarda yapılabilir.

PCB yazılım kapasitesi önemli ölçüde değişir. Bütçe ve hatta ücretsiz yazılım, temel işlevleri sağlarken, en üst düzey paketler tasarıma çok daha fazla tesisin dahil edilmesini sağlar. Simülasyonlar, karmaşık yönlendirme ve daha birçok özellik mevcuttur.

Dijital kartların hızları arttıkça ve radyo frekansı tasarımlarının her geçen gün daha yüksek frekanslara ulaşmasıyla simülasyon yapma yeteneği de giderek artan bir gereksinim haline geliyor.

Devre şematik yakalama

Bir PCB tasarımının geliştirilmesindeki ilk aşama, devre için şematiği yakalamaktır. Bu, çeşitli yollarla sağlanabilir. Devreler, şematik bir yakalama aracına girilebilir. Bu, PCB tasarım paketinin bir parçasını oluşturabilir veya çıktısı uygun bir formatta dışa aktarılabilen harici bir paket olabilir.

Tamamen şematik yakalamanın gerçekleştirilmesine ek olarak, bu aşamada devrenin simülasyonları gerçekleştirilebilir. Bazı paketler simülasyon paketlerine arayüz oluşturabilir. Devrenin RF devre tasarımı simülasyonu gibi uygulamalar için son devrenin bir prototip oluşturmadan daha fazla optimize edilmesini sağlayacaktır.

Şematik yakalama tamamlandığında, devrenin elektronik tasarımı dosya içinde yer alır ve "netlist" olarak adlandırılan şeye dönüştürülebilir. Ağ listesi, ara bağlantı bilgisidir ve esasen her bir pinin bağlandığı bileşen pimleri ve devre düğümleri veya ağlardır.

İlk PCB bileşen yerleşimi

Ayrıntılı PCB tasarımına ve düzenine geçmeden önce, bileşenlerin nerede bulunacağı ve kart üzerinde gerekli tüm devreleri içerecek kadar yeterli alan olup olmadığı konusunda kabaca bir fikir edinmek gerekir. Bu, panoda ihtiyaç duyulan katman sayısı ve ayrıca tüm devreleri içermek için yeterli alan olup olmadığı hakkında kararların alınmasını sağlayacaktır.

Bileşenlerin alanı ve yaklaşık konumları hakkında kaba bir tahmin yapıldıktan sonra, PCB tasarımı için daha ayrıntılı bir bileşen düzeni yapılabilir. Bu, birbirleriyle iletişim kurması gerekebilecek cihazların yakınlığı gibi hususları ve örneğin herhangi bir RF ile ilgili diğer bilgileri hesaba katabilir.

Bileşenlerin PCB tasarımına dahil edilebilmesi için, kendileriyle ilişkili tüm ilgili bilgilere sahip olmaları gerekir. Bu, baskılı devre kartı pedlerinin kapladığı alanı, herhangi bir delme bilgisini, dışarıda bırakılan alanları ve benzerlerini içerecektir. Tipik olarak birkaç cihaz aynı ayak izini paylaşabilir, bu nedenle bu bilgilerin her bileşen parça numarası için girilmesi gerekmez. Bununla birlikte, PCB yerleşim tasarım sistemi içinde kullanılan tüm cihazlar için bir kitaplık oluşturulacaktır. Bu şekilde daha önce kullanılmış olan bileşenler kolayca çağrılabilir.

Yönlendirme

Temel yerleşim tamamlandıktan sonra, PCB tasarımının bir sonraki aşaması, tüm bileşenler arasındaki bağlantıları yönlendirmektir. PCB yazılımı daha sonra devre kartındaki fiziksel bağlantıları şemadaki ağ listesine göre yönlendirir. Bunu başarmak için, gerektiğinde geçiş delikleri oluşturarak bağlantılar için mevcut olan katman sayısını kullanacaktır. Çoğunlukla bir katman yer düzlemi, diğeri ise güç düzlemi olarak kullanılmak üzere tahsis edilecektir. Bu sadece gürültü seviyesini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda güç için düşük kaynak dirençli bağlantıların yapılmasını sağlar.

Yönlendirme, önemli miktarda bilgi işlem gücü kullanabilir. Bu, özellikle üç veya dört binden fazla bileşenin bulunabileceği daha büyük tasarımlar için geçerlidir. Yüksek bileşen yoğunluğunun bir sonucu olarak yönlendirmenin zor olduğu durumlarda, bu, yönlendirmenin önemli miktarda zaman almasına neden olabilir.

PCB dosyaları: Gerber dosyaları vb.

PCB düzeninin fotoğraf çizimleri için bilgiler Gerber dosyaları biçiminde çıktılanır. Bu format, PCB dosyaları için standarttır ve bir fotoğraf çizici tarafından kullanılan bir sayısal kontrol dosyası biçimidir. Gerber dosyalarına ek olarak, ekran baskısı ve foto direnç bilgileri ile birlikte matkap bilgileri de oluşturulur.

Bir baskılı devre kartının maliyetindeki ana unsurlardan biri delmedir. Herhangi bir tasarımda, ihtiyaç duyulan herhangi bir geleneksel bileşen için gerekli olanların yanı sıra sabitleme için de bazı delikler gereklidir. Ancak maliyetleri düşürmek için mümkün olduğunca az delik boyutu kullanmak akıllıca olacaktır. Bu şekilde matkabın daha az değişmesi gerekecek ve zaman azaltılabilecektir.

Tamamlandıktan sonra PCB için bilgiler, üretim sürecinin birçok alanında kullanılacaktır. Yalnızca gerçek PCB'nin kendisinin üretimi için kullanılmayacak, aynı zamanda dosyalar üretim sürecinin diğer alanlarında da kullanılacaktır. Bir alma ve yerleştirme programı geliştirmek için kullanılabilirler ve buna ek olarak dosyalar, bileşen yerleştirmeden önce panele lehim pastası eklemek için bir PCB lehim maskesinin üretiminde kullanılabilir. Dosyalar aynı zamanda "Devre İçi Test" (ICT) gibi çeşitli test programı formlarını geliştirmek için ve özellikle herhangi bir çivi yatağı test fikstürü geliştirmede kullanılabilir. Bu şekilde, PCB tasarımı, herhangi bir ürün için tüm üretim sürecinin çok önemli bir unsurudur. PCB tasarımı, temel kart için bir tasarımdan daha fazlasıdır.


Videoyu izle: DIY PCB Ink Plotter using Arduino and GRBL CNC (Ocak 2022).