یک طراحی بهینه برد مدار چاپی...

به قوانین طراحی(DRC) توجه کنید

در اکثر برنامه های طراحی pcb، ابزاری تحت عنوان کنترل کننده قوانین طراحی(DRC) و یا“constraint managers”  وجود دارد. نکاتی که در بخش تنظیمات Aoutorouterمطرح شد بیشتر به عملکرد مدار مربوط بود اما در بخش DRC با اعمال تنظیماتی میتوان از ابتدا محدودیت‌های مربوط به فرآیند تولید(مانند حداقل عرض مسیرها و یا حداقل اندازه سوراخ ها و یا ...) را در نرم افزار اعمال کرد تا به این ترتیب در حین طراحی مدار، این محدودیت ها پیوسته کنترل شده و در صورت عدم رعایت، هشدار داده شود. هرچقدر در شناخت محدودیت ها آگاهتر باشید و به طور دقیق در تنظیمات مربوطه اعمال کنید، به همان میزان زمان طراحی و قابلیت اطمینان طرح را بالا برده اید.

یک طراحی بهینه برد مدار چاپی...

جلوگیری از ایجاد ضایعات

طراحی مناسب  مسیرها، میتواند به پروسه ساخت کمک کرده و از ایجاد ضایعات و تراشه ها جلوگیری نماید(شکل1). برای فهم بهتر این نکته، به فرآیند حذف  لایه های اضافی مس در تولید برد توجه کنید. این فرآیند شیمیایی با پوشش دهی به قسمتهایی که باید باقی بمانند و سپس گذاشتن برد در حمام اسیدی اتفاق میافتد. حال اگر 

یک طراحی بهینه برد مدار چاپی...

مشخصات هندسی طرح و گردش جریان در مدار
شارش الکترونها در مدار و ایجاد جریان الکتریکی همانند عبور رودخانه در مسیر خود، ممکن است به پیج و خم ها و تنگناهایی برخورد کند. وجود این تنگناها منتهی به ایجاد یک فیوز خودکار در مدار میشود! مثلا تنظیم یک مسیر به شکل V با زاویه خمش زیاد و عرض باریک آن باعث میشود در نقطه خاصی از جریان، مقاومت مسیر تحمل نداشته و  به دمای ذوب رسیده و باعث قطع مدار شود! نکته اینجاست که طراحان عزیز ناخودآگاه از این فیوزها در طرح خود استفاده میکنند. یک

تغذیه

طراحی بخش تغذیه، مهمترین بخش طراحی برد مدار چاپی می باشد. وظیفه بخش تغذیه تامین ولتاژ و جریان برد مدارچاپی می باشد . لذا طراحی این بخش باید با حساسیت زیاد انجام گردد. برای طراحی این بخش استراتژی های مختلفی وجود دارد.

 

اولین و مهم ترین اصل برای این قسمت، حداقل بودن امپدانس خط انتقال تغذیه است. لذا برای این منظور معمولا قطر ترک (trace) باید به اندازه کافی پهن انتخاب شود. سوالی که مطرح می شود این است که چقدر باید پهن باشد؟

یک طراحی بهینه برد مدار چاپی...

از ابزار Autorouter استفاده کنید، اما اعتماد نه!

اکثر برنامه های حرفه ای طراحی برد ابزاری به نام مسیریابی خودکار دارند. ولی یک طراح حرفه ای تمام زحمت طراحی را به عهده این ابزار نمیگذارد! آگاهی به روشهای مسیر کشی دستی از ملزومات کار است. مسیریاب خودکار، ابزاری قابل اعتماد است به شرطی که یک سری نکات در استفاده از آن رعایت شود.

پارامترهای مربوط به 

یک طراحی بهینه برد مدار چاپی...

طراحی شماتیک، صرفه جویی در خطایابی
گاهی اوقات مهندسان تازه کار از طراحی شماتیک در طرح های ساده امتناع میکنند و آن را هدردادن زمان میدانند. به خصوص اگر قبلا یک یا دو طراحی مشابه انجام داده باشند. برای اولین بار ممکن است کشیدن شماتیک دلهره آور به نظر برسد. حتی طراحان با تجربه تر هم گاهی از این مرحله صرف نظر میکنند!

مهندسان گرامی! در مقابل

اهمیت برد مدار چاپی

در هر دستگاه الکترونیکی برد مدار چاپی از اهمیت بسزایی برخوردار است. به عنوان مثال به موارد زیر توجه کنید:

 

1. تمامی قطعات و اتصالات برد الکترونیکی بر روی برد مدار چاپی است، لذا حتما باید تعداد لایه و جنس برد مدار چاپی با دقت انتخاب شود. 

یک طراحی بهینه برد مدار چاپی...

دانش کافی نسبت به روشها و مراحل ساخت برد مدار چاپی داشته باشید...

به نظر میرسد تعداد زیادی از مهندسین طراح، آشنایی کاملی با روشها و مراحل مختلف تولید بردهای مدار چاپی ندارند. فقدان این دانش کاربردی می تواند اغلب باعث شود که طراحان تازه کار طرح هایی که پیچیده تر از حد مورد نیاز است پیاده سازی نمایند. در نگاه اول ممکن است طرح آنها پیچیده و پیشرفته جلوه کند اما بی شک مشکلات فراوانی به همراه خواهد داشت. 

تاریخچه کوتاه برد مدار چاپی PCB

اختراع  برد مدار چاپی از ابتدای قرن بیستم توسط دانشمندان مختلف آغاز شد و در نهایت در جنگ جهانی دوم در سال 1943 توسط کشور آمریکا به تولید انبوه رسید. پس از جنگ، در سال 1948، ایالات متحده آمریکا این اختراع را برای استفاده تجاری منتشر کرد و از آن پس شاهد استفاده برد مدارچاپی در هر دستگاه الکترونیکی از ساده ترین اسباب بازی ها تا پیچیده ترین دستگاه های مخابراتی، نظامی و فضایی هستیم.

Six Things to Consider When Designing Your PCB

Unless your PCB is designed correctly in the first place, you are going to run into issues sooner or later.

Designing a PCB for one of today's products can be very complex, but this aspect of things is often overlooked. Instead, the focus falls upon the more "interesting" aspects of the product, like the FPGAs or MCUs. The fact remains, however, that unless the board is designed correctly in the first place, you are going to run into issues sooner or later.