უდავოა, რომ სქემატური შექმნა და PCB განლაგება ელექტროტექნიკის ფუნდამენტური ასპექტებია და ლოგიკურია, რომ რესურსები, როგორიცაა ტექნიკური სტატიები, განაცხადის შენიშვნები და სახელმძღვანელოები, ხშირად კონცენტრირებულია დიზაინის პროცესის ამ ნაწილებში. თუმცა, არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ თუ არ იცით როგორ გადაიყვანოთ დასრულებული დიზაინის ფაილი აწყობილ მიკროსქემის დაფაზე, სქემა და განლაგება არც თუ ისე სასარგებლოა. მაშინაც კი, თუ თქვენ ცოტა იცნობთ PCB-ების შეკვეთას და აწყობას, შეიძლება არ იცოდეთ, რომ გარკვეული ვარიანტები დაგეხმარებათ მიიღოთ საკმარისი შედეგი დაბალ ფასად.

მე არ განვიხილავ PCB-ების წვრილმანი წარმოებას და გულწრფელად ვერ გირჩევთ ამ მეთოდს. დღესდღეობით, PCB პროფესიონალური წარმოება ძალიან იაფი და მოსახერხებელია და საერთო ჯამში, შედეგი გაცილებით მაღალია.

მე დიდი ხანია დაკავებული ვარ დამოუკიდებელ და მცირე მოცულობის PCB დიზაინით და თანდათან მივიღე საკმარისი ინფორმაცია, რომ დავწერო საკმაოდ ყოვლისმომცველი სტატია ამ თემაზე. მიუხედავად ამისა, მე უბრალოდ ადამიანი ვარ და, რა თქმა უნდა, არ ვიცი ყველაფერი, ასე რომ, გთხოვთ, ნუ მოგერიდებათ ჩემი ნამუშევრების გაგრძელება კომენტარების განყოფილების მეშვეობით ამ სტატიის ბოლოს. გმადლობთ თქვენი წვლილისთვის.

ძირითადი სქემა

სქემა ძირითადად შედგება კომპონენტებისა და მავთულებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ისე, რომ გამოიმუშავებს სასურველ ელექტრულ ქცევას. მავთულები გახდება კვალი ან დაასხით სპილენძი.

ეს კომპონენტები მოიცავს ნაკვალევებს (მიწის ნიმუშებს), რომლებიც წარმოადგენს ხვრელების და/ან ზედაპირული სამაგრის ბალიშებს, რომლებიც შეესაბამება ფიზიკური ნაწილის ტერმინალურ გეომეტრიას. ნაკვალევი ასევე შეიძლება შეიცავდეს ხაზებს, ფორმებს და ტექსტს. ამ სტრიქონებს, ფორმებსა და ტექსტს ერთობლივად უწოდებენ ტრაფარეტულ ბეჭდვას. ისინი ნაჩვენებია PCB-ზე, როგორც წმინდა ვიზუალური ელემენტები. ისინი არ ატარებენ ელექტროენერგიას და არ იმოქმედებენ მიკროსქემის მუშაობაზე.

შემდეგ სურათზე მოცემულია სქემატური კომპონენტების და შესაბამისი PCB ნაკვალევის მაგალითები (ლურჯი ხაზები მიუთითებს ნაკვალევის ბალიშებზე, რომლებთანაც დაკავშირებულია თითოეული კომპონენტის პინი).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

გადაიყვანეთ სქემატური PCB განლაგებად

სრული სქემა გარდაიქმნება CAD პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ PCB განლაგებად, რომელიც შედგება კომპონენტის პაკეტებისა და ხაზებისგან; ეს საკმაოდ უსიამოვნო ტერმინი ეხება ელექტრულ კავშირებს, რომლებიც ჯერ არ არის გადაკეთებული ფიზიკურ კავშირებად.

დიზაინერი ჯერ აწყობს კომპონენტებს, შემდეგ კი იყენებს ხაზებს, როგორც გზამკვლევს კვალის შესაქმნელად, სპილენძის ჩამოსხმისთვის და ვიზებისთვის. გამჭოლი ხვრელი არის პატარა ხვრელი, რომელსაც აქვს ელექტრო კავშირი სხვადასხვა PCB ფენებთან (ან მრავალ ფენასთან). მაგალითად, თერმული ვია შეიძლება დაერთოს მიწის შიდა ფენას და დაფქული სპილენძის მავთული ჩაედინება დაფის ძირში).

დადასტურება: პრობლემების იდენტიფიცირება PCB განლაგებაში

წარმოების ფაზის დაწყებამდე ბოლო საფეხურს ვერიფიკაცია ეწოდება. ზოგადი იდეა აქ არის ის, რომ CAD ინსტრუმენტები შეეცდება იპოვოთ განლაგების შეცდომები, სანამ ისინი უარყოფითად იმოქმედებენ დაფის ფუნქციაზე ან ხელს შეუშლიან წარმოების პროცესს.

ზოგადად არსებობს ავთენტიფიკაციის სამი ტიპი (თუმცა შეიძლება იყოს უფრო მეტი ტიპი):

ელექტრული კავშირი: ეს უზრუნველყოფს ქსელის ყველა ნაწილის დაკავშირებას რაიმე სახის გამტარ სტრუქტურის მეშვეობით.

თანმიმდევრულობა სქემატურ და განლაგებას შორის: ეს თავისთავად ცხადია. მე ვვარაუდობ, რომ სხვადასხვა CAD ინსტრუმენტს აქვს სხვადასხვა გზა ამ ფორმის გადამოწმების მისაღწევად.

DRC (დიზაინის წესების შემოწმება): ეს განსაკუთრებით ეხება PCB წარმოების თემას, რადგან დიზაინის წესები არის შეზღუდვები, რომლებიც უნდა დააწესოთ თქვენს განლაგებაზე წარმატებული წარმოების უზრუნველსაყოფად. საერთო დიზაინის წესები მოიცავს მინიმალურ კვალს, მინიმალურ კვალის სიგანეს და საბურღი მინიმალურ დიამეტრს. მიკროსქემის დაფის დაგებისას ადვილია დიზაინის წესების დარღვევა, განსაკუთრებით მაშინ, როცა ჩქარობთ. ამიტომ, დარწმუნდით, რომ გამოიყენეთ CAD ინსტრუმენტის DRC ფუნქცია. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა გადმოსცემს დიზაინის წესებს, რომლებიც მე გამოვიყენე C-BISCUIT რობოტის მართვის დაფისთვის.

PCB ფუნქციები ჩამოთვლილია ჰორიზონტალურად და ვერტიკალურად. ორი მახასიათებლის შესაბამისი მწკრივებისა და სვეტების კვეთაზე მნიშვნელობა მიუთითებს ორ მახასიათებელს შორის მინიმალურ განცალკევებაზე (მილში). მაგალითად, თუ დააკვირდებით „დაფის“ შესაბამის მწკრივს და შემდეგ გადადით „pad“-ის შესაბამის სვეტში, აღმოაჩენთ, რომ მინიმალური მანძილი ბალიშსა და დაფის კიდეს შორის არის 11 მილი.