Hiç şüphe yok ki şematik oluşturma ve PCB düzen, elektrik mühendisliğinin temel yönleridir ve teknik makaleler, uygulama notları ve ders kitapları gibi kaynakların genellikle tasarım sürecinin bu bölümlerinde yoğunlaştığı mantıklıdır. Ancak, tamamlanmış tasarım dosyasını birleştirilmiş devre kartına nasıl dönüştüreceğinizi bilmiyorsanız, şematik ve yerleşimin çok kullanışlı olmadığını unutmamalıyız. PCB sipariş etme ve monte etme konusunda biraz bilgili olsanız bile, belirli seçeneklerin daha düşük maliyetle yeterli sonuçları almanıza yardımcı olabileceğini bilmiyor olabilirsiniz.

PCB’lerin DIY üretimini tartışmayacağım ve bu yöntemi dürüstçe tavsiye edemem. Günümüzde profesyonel PCB üretimi çok ucuz ve kullanışlıdır ve genel olarak sonuç çok daha üstündür.

Uzun süredir bağımsız ve düşük hacimli PCB tasarımıyla uğraşıyorum ve yavaş yavaş konuyla ilgili oldukça kapsamlı bir makale yazacak kadar ilgili bilgiyi edindim. Yine de ben sadece bir insanım ve kesinlikle her şeyi bilmiyorum, bu yüzden lütfen çalışmamı bu makalenin sonundaki yorumlar bölümünden genişletmekten çekinmeyin. Katkınız için teşekkürler.

Temel şematik

Şematik, esas olarak, istenen elektriksel davranışı üretecek şekilde bağlanmış bileşenlerden ve tellerden oluşur. Teller iz olacak veya bakır dökülecek.

Bu bileşenler, fiziksel parçanın terminal geometrisine uyan açık delikler ve/veya yüzeye montaj pedleri setleri olan ayak izlerini (arazi modelleri) içerir. Ayak izleri ayrıca çizgiler, şekiller ve metin içerebilir. Bu çizgiler, şekiller ve metin topluca serigrafi olarak adlandırılır. Bunlar PCB üzerinde tamamen görsel öğeler olarak görüntülenir. Elektriği iletmezler ve devrenin işlevini etkilemezler.

Aşağıdaki şekil, şematik bileşenlerin ve karşılık gelen PCB ayak izlerinin örneklerini sağlar (mavi çizgiler, her bir bileşen piminin bağlı olduğu ayak izi pedlerini gösterir).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Şemayı PCB düzenine dönüştürün

Komple şema, CAD yazılımı tarafından bileşen paketleri ve çizgilerden oluşan bir PCB düzenine dönüştürülür; Bu oldukça nahoş terim, henüz fiziksel bağlantılara dönüştürülmemiş elektrik bağlantılarını ifade eder.

Tasarımcı önce bileşenleri düzenler ve ardından izleri, bakır dökmeyi ve viyaları oluşturmak için çizgileri kılavuz olarak kullanır. Açık delik, farklı PCB katmanlarına (veya çoklu katmanlara) elektrik bağlantıları olan küçük bir açık deliktir. Örneğin, dahili toprak katmanına bir termal yol bağlanabilir ve kartın altına bir toprak bakır tel dökülecektir).

Doğrulama: PCB düzenindeki sorunları tanımlayın

İmalat aşamasının başlamasından önceki son adıma doğrulama denir. Buradaki genel fikir, CAD araçlarının, panonun işlevini olumsuz etkilemeden veya üretim sürecine müdahale etmeden önce yerleşim hatalarını bulmaya çalışacağıdır.

Genellikle üç tür kimlik doğrulama vardır (ancak daha fazla tür olabilir):

Elektriksel bağlantı: Bu, ağın tüm bölümlerinin bir tür iletken yapı aracılığıyla bağlanmasını sağlar.

Şematik ve düzen arasındaki tutarlılık: Bu apaçıktır. Farklı CAD araçlarının bu doğrulama biçimini elde etmek için farklı yolları olduğunu varsayıyorum.

DRC (Tasarım Kuralı Kontrolü): Bu, özellikle PCB üretimi konusuyla ilgilidir, çünkü tasarım kuralları, başarılı bir üretim sağlamak için yerleşim düzeninize getirmeniz gereken kısıtlamalardır. Ortak tasarım kuralları arasında minimum iz aralığı, minimum iz genişliği ve minimum matkap çapı bulunur. Devre kartını döşerken, özellikle aceleniz olduğunda, tasarım kurallarını ihlal etmek kolaydır. Bu nedenle, CAD aracının DRC işlevini kullandığınızdan emin olun. Aşağıdaki şekil, C-BISCUIT robot kontrol panosu için kullandığım tasarım kurallarını aktarmaktadır.

PCB fonksiyonları yatay ve dikey olarak listelenmiştir. İki özelliğe karşılık gelen satır ve sütunların kesişimindeki değer, iki özellik arasındaki minimum ayrımı (mil olarak) gösterir. Örneğin, “Board” ile ilgili satıra bakarsanız ve ardından “Ped” ile ilgili sütuna giderseniz, pad ile boardun kenarı arasındaki minimum mesafenin 11 mil olduğunu göreceksiniz.