5 Adımda Devre Kartı Tasarımı

Bir devre kartı tasarlamak karmaşık bir süreçtir. İşlevsel bir kart üretmek için doğru sırada düzenlenmesi gereken bir yap-boza benzetilebilir. Bu süreç, şematik bir diyagram oluşturmayı, empedansları hesaplamayı ve bir laminasyon presi kullanmayı içerir. Bu adımları takip etmek, tüm özellikleri karşılayan bir devre kartı oluşturmanın mükemmel bir yoludur.

PCB tasarımı bir yapbozdur

PCB tasarım süreci bir yapboz ile karşılaştırılabilir. Bir yapbozun birçok parçası vardır, ancak bir araya getirildiğinde çekici ve işlevsel bir bütün oluşturur. PCB tasarımı bir yapboz gibidir ve keyifli bir deneyim olabilir.

Bir PCB tasarımı, bileşenlerin düzgün bir şekilde birbirine uyması için belirli bir şekilde yerleştirilmesini gerektirir. Doğru bileşen yerleşimi, mekanik ve termal hususlar da dahil olmak üzere bir dizi nedenden dolayı kritik öneme sahiptir. Doğru bileşen yerleşimine sahip olmak, montaj sürecini hızlandırmaya ve daha sonra sorunlardan kaçınmaya yardımcı olacaktır.

Şematik bir diyagram gerektirir

Şematik diyagram devre tasarımcıları için çok önemli bir belgedir. Devre kartı hakkında pin numaraları ve parça numaraları gibi temel bilgileri içermelidir. Şematik ayrıca telif hakkı bilgilerini ve şirket iletişim bilgilerini de içermelidir. Ayrıca hatalara karşı kontrol edilmeli ve üretim amaçları için gerekli bilgileri içerdiğinden emin olunmalıdır.

Bir şematik diyagram, devrenin fiziksel özelliklerine karşılık gelen semboller kullanılarak çizilmelidir. Semboller büyük harflerle yazılmalıdır. Şemanın konularını listeleyen bir içindekiler tablosu içermelidir.

Bir laminasyon presi kullanır

Bir laminasyon presi, bir baskılı devre kartının (PCB) iki veya daha fazla katmanını bir laminasyon reçinesi ile birleştirir. Katmanları birbirine kaynaştırmak için basınç ve ısı uygular. Süreç birkaç adımdan oluşabilir ve sonuçta ortaya etkileyici derecede yüksek kaliteli bir devre kartı çıkar.

İlk adım, levhayı laminasyon için hazırlamaktır. İlk olarak, bakır taraflı bir laminat, toz parçacıklarından arındırılmış olduğundan emin olmak için dekontamine edilmiş bir ortamda temizlenir. Bir PCB üzerindeki hatalı kir ve kalıntılar arızalanmasına veya devrelerin açık kalmasına neden olabilir. Panel daha sonra fotoğrafa duyarlı bir film ile kaplanır. Foto direnç, ultra-viyole ışığa maruz kaldıktan sonra sertleşen foto-reaktif kimyasallardan oluşan bir katmandan oluşur. Bu işlem tamamlandıktan sonra, kalan fotorezisti çıkarmak için kart basınçla yıkanır ve ardından kurumaya bırakılır.

Ardından, katmanlar optik inceleme ve katman hizalama için hazırlanır. Katmanlar hizalandıktan sonra, bir teknisyen bunları optik zımba ile donatılmış bir makineye yerleştirir. Optik zımba, katmanların içinden bir pim geçirerek onları mükemmel bir şekilde hizalar.

Empedansların hesaplanmasını gerektirir

Bir PCB tasarlarken, empedansları hesaplamak önemli bir adımdır. Bu adım, devrenizi nasıl yönlendireceğinize karar vermenize yardımcı olur. Standart bir mikroşerit/şerit veya eş düzlemli hat kullanabilirsiniz, ancak farklı stilin iz genişliğini belirlediğini unutmamalısınız.

Yerleşim tasarımcısı, imalat çizim notlarına empedansları dahil etmelidir. Bu bilgi, iz genişliğini, diferansiyel çift aralığını ve kontrollü empedans izlerinin yönlendirildiği katmanı içermelidir. Notlar ayrıca bir empedans tablosu da içermelidir. PCB üreticisi daha sonra bu spesifikasyonlara göre istiflemeyi oluşturacaktır. Bu notları karşılamak için bazı küçük değişiklikler olabilir, ancak genel sonuç belirttiğiniz empedans özellikleriyle eşleşmelidir.

Empedans kontrolü, devre kartı üretim sürecinin kritik bir parçasıdır. Devre kartı üreticisi, empedans gereksinimlerini anlayarak PCB'yi tasarlama süresini kısaltabilir ve sonuçları iyileştirebilir. Empedans kontrolü çok katmanlı PCB'ler için de gereklidir. PCB'ler üretildikten sonra test kuponları kullanılarak test edilirler. Test kuponları panelin kenarları boyunca üretilir ve uygun katman hizalaması, elektrik bağlantısı ve iç yapılar açısından kontrol edilir. Test kuponları bir satıcının kütüphanesinde mevcuttur veya uygulamanız için özel olarak tasarlanabilir.

Lehimlemeyi içerir

Bir devre kartı oluşturmanın ilk adımı bileşenlerin lehimlenmesini içerir. Bunu yapmak için, erime sıcaklığı 752 Fahrenheit derecenin üzerinde olan bir alaşım kullanmanız gerekir. Bu alaşım, bileşenler ve kart arasında bağlayıcı bir madde görevi görerek onları sağlam bir şekilde bir arada tutar. Gerekli ısıyı üretmek için bir gaz torcuna ihtiyacınız olacaktır. Bu cihaz lehim alaşımını erime sıcaklığına kadar ısıtır.

Lehimleme birçok farklı şekilde yapılabilir. En yaygın yöntem kalay-kurşun alaşımı ile lehimlemeyi içerir. Bu tür lehimleme genellikle daha büyük olanlar kadar sağlam olmayan küçük bileşenler için kullanılır. Lehimleme işlemi nispeten basittir, ancak birkaç adım vardır.