طراحی PCB بیشتر از اینکه یک علم باشد، یک هنر است. هنر، مهارت است و با تکرار و تمرین به دست میاید. سعی خواهیم کرد بعضی از نکاتی که در طراحی مدار مهم است را در ادامه بیان کنیم، خواندن این مقاله زیاد طول نخواهد کشید با ما همراه باشید.
1- جایگذاری و چیدمان قطعات در طراحی PCB
در طراحی PCB پس از آنکه شماتیک مدار نهایی شد نوبت به طراحی مدار چاپی میرسد. اولین نکته که همه ی فرایند های بعدی طراحی برد را تحت تاثیر قرار میدهد قرار دادن صحیح قطعات الکترونیکی است. قرار دادن صحیح قطعات از via های اضافی، مسیرکشی های طولانی و… جلوگیری خواهد کرد.
2- مسیرکشی اصولی
پیشنویس
یک نکته بسیار مهم در طراحی PCB، مسیر توان است. مهمترین مسیر، زمین است، سیگنال زمین باید عریض باشد چراکه قرار است جریان بیشتری را از خود عبور دهد. مسیر زمین باید از منابع نویز حفظ شود چرا که بیشترین کاربرد در مدار را داراست و میتواند خود عامل انتقال نویز باشد.
سپس مسیرهای دیگر توان اهمیت پیدا میکنند که نکات گفته شده در مورد زمین برای این موارد نیز صادق است. این مسیرها معمولا با نام هایی مانند VCC، 5v، 3.3v و.. مشخص میشوند. به این نکته توجه کنید که مسیرهای آنالوگ حساسیت بیشتری نسبت به دیجیتال دارند.
3- مسائل گرمایشی در طراحی PCB
در طراحی PCB برخی بردها اگر مسائل گرمایشی رعایت نشود میتواند به کاهش عملکرد مدار یا حتی به سوختن مدار منجر شود. برخی قطعات که تشخیص آنها سخت هم نیست گرمای زیادی تولید میکنند. کافی است این قطعات را مشخص کنید.
پس از تشخیص این قطعات میتوانید از هیتسینگ یا همان خنک کننده برای کاهش دمای این قطعات کمک بگیرید. مخصوصا در بردهای قدرت و بردهایی که مصرف بالایی دارند استفاده از خنک کننده اهمیت زیادی پیدا میکند.
خیلی مهم است که در طراحی PCB قطعات حساس را از این گرما دور کنید تا از سوختن آنها جلوگیری کنید. همچنین اگر بیش از یک قطعه گرمای زیادی تولید میکنند میتوانید این قطعات را از هم دور کنید که نقاط داغ در مدار ایجاد نشود و خنک کردن آنها نیز راحت تر باشد.
4- جدا کردن بخش های مختلف مدار PCB
بهترین طراحی به گونه ای است که بخش های مختلف مدار روی یکدیگر تاثیر نگذارند. توجه داشته باشید که این مسئله هیچوقت ایده آل نخواهد شد اما بهینه طراحی کردن یک هنر است که همانطور که گفتیم با تکرار به دست میاید.
به این چند مورد دقت کنید. تغذیه، نقاط حرارتی، مدار قدرت، فرکانس بالا، بخش آنالوگ. مثلا فرض کنید قسمت فرکانس بالا کنار قسمت آنالوگ قرار گیرد. مطمعنا انتظار درست کار کردن قسمت آنالوگ انتظار اشتباهی از این مدار PCB خواهد بود.
5- قوانین استاندارد طراحی PCB
و مورد آخر در مورد طراحی PCB ، قوانینی وجود دارند که باید سعی کنید این قوانین را یاد بگیرید و در طراحی برد از آنها پیروی کنید. قوانین عمومی(IPC) مانند قوانین الکتریکی در طراحی برد ERC 2- قوانین طراحی در برد DRC، قوانین تشعشع الکترومغناطیسی (EMC) تمهیدات الکتریسیته ساکن (ESD).
شما از چه نکاتی در طراحی برد استفاده میکنید؟ لطفا نظرات خود را با دیگر خوانندگان در میان بگذارید.