PCB'ler nasıl tasarlanır?
PCB tasarımları, bir elektronik mühendisinin son ürünün işlevlerini yerine getirmek için gerekli bileşenleri seçmesi ve ardından bu bileşenleri elektriksel olarak bağlamanın en iyi yolunu belirlemesiyle başlar.
Tasarım, üreticiye PCB boyutu, delik boyutları ve konumları ve genel mekanik tanım dahil olmak üzere birçok bilgi verir; ayrıca malzeme tipine, spesifikasyonlara, UL gereksinimlerine, lehim maskesine ve test gereksinimlerine ilişkin notları da içerebilir.
CAD: Yazılımla Donanım Oluşturma
Süre PCB tasarımı bir zamanlar mylar filminde manuel olarak oynatıldılar, şimdi Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) yazılımı kullanılarak oluşturuluyorlar. CAD yazılımı, iletkenlerin rotalarını otomatik olarak belirleyerek, gereken el emeğini azaltır.. Çoğu CAD sağlayıcısı, mevcut bileşenlerin şekil ve boyutlarının bir kitaplığını sağlar. Bu şekiller ve boyutlar ana hatlar olarak bilinir. Bu bileşenlerin kartla temas ettiği alana ayak izi denir.
Malzeme Seçimi
Çeşitli bakır kalınlıkları, epoksi özellikleri ve cam örgü tipleri mevcut olduğundan, tasarımcı istenen kombinasyonu tanımlamalıdır. Önemli bir husus, çok katmanlı bir PCB'nin katmanlarını birleştiren ajan olan prepreg'in yapısıdır.. Prepreg (veya B-aşamalı reçine), epoksi ile emprenye edilmiş ve daha sonra kısmen kürlenmiş bir cam kumaştır. 3 temel özellik vardır: termal, elektriksel ve kimyasal.
Metalik Kaplamaların Belirlenmesi
Bakır, üretimdeki çoğu PCB'de iletken olarak kullanılır ve korunmasız bırakılırsa, kararır ve bileşenlerin çıplak panoya düzgün lehimlenmesini engeller. PCB'nin açıkta kalan bakır yüzeylerini korumak için kararmayan veya kararması yavaş olan bir metal uygulanır. Metalik yüzey kaplamaları fiyat, raf ömrü, güvenilirlik ve montaj işlemi açısından farklılık gösterir. Popüler yüzey kaplamalarından bazıları aşağıda listelenmiştir:
- Sıcak Hava Lehim Tesviye (HASL): PCB, erimiş lehim (kalay-kurşun) banyosuna daldırılır.
- Akımsız Daldırma Altın (ENIG): Bu, en iyi ve en popüler RoHS bitirme yöntemlerinden biridir. ENIG, mükemmel ıslatma, eş düzlemlilik, oksidasyon ve uzun raf ömrü sunar.
- Daldırma Gümüş
- Organik Lehimlenebilirlik Koruyucu (OSP): OSP, bakıra seçici olarak bağlanan ve lehimleme sırasında bakırı koruyan organik/metalik bir katman sağlayan, RoHS uyumlu, su bazlı bir organik bileşiktir.
- Kurşunsuz HASL: Erimiş banyo kurşun ve RoHS içermez. Benzer sonuçlar vermek için nikel ile modifiye edilmiş bir alaşım kullanır.
Yığın Sayfasını Oluşturma
Son adım olarak tasarımcı, panonun genel bir resmini sağlayan bir yığın sayfası oluşturur.
Üretim Verileri Oluşturma
- Dahili veya Endüstri spesifikasyonları
- Sigortacılar Laboratuvarı (UL) gereksinimleri
- Test gereksinimleri
- Özel özellikler
Tasarımın Üreticiye Aktarılması
En çok kullanılan veri aktarım biçimleri aşağıda kullanılmaktadır:
- Gerber ve türevi Gerber RS-274X.
- ODB++, GenCAM ve PIC-D-350.
Tasarımın Takım İçin Dönüştürülmesi
İmalat süreci, tasarımcıdan alınan elektronik verilerin Bilgisayar Destekli İmalat (CAM) yazılımı olarak bilinen özel programlar kullanılarak aktarılmasıyla başlar. CAM, üreticinin şunları gerçekleştirmesine izin verir:
- Panelleştirme ve Foto-toollama Gerçekleştirme
Panelizasyon işlemi, laminat panelin tüm yüzeyini en ekonomik şekilde doldurmak için çoklu PCB görüntüleridir. Yardımcı özellikler: panele katman numaraları, UL sembolleri, kenarlıklar ve test kuponları eklenir. Ardından, foto çiziciye aktarılır: Görüntüleme süreci boyunca lazer ışığıyla panelleştirilmiş görüntüyü çizen bir makine. Son görüntü fotoğraf filmi üzerine çizilir.
Lazer doğrudan görüntüleme (LDI), lazeri uygulamak veya açığa çıkarmak için başka bir yöntemdir. PCB tasarımı güçlü bir lazer kullanarak üretim paneline devreyi doğrudan görüntüleyerek üretim paneline.
- Matkap ve Yönlendirme Verileri Oluşturma
Sayısal olarak kontrol edilen (NC) matkabın ve sondaj bölümüne iletilmek üzere yönlendirme verilerinin oluşturulması.
- Programlama Denetimi ve Test Verileri
Üreticiler, PCB yönlendirmesindeki kesintileri veya kısa devreleri bulmak için otomatik optik incelemeyi (AOI) kullanır. Üretici, bir altın tahta veya CAD verilerini referans olarak kullanarak AOI belleğini programlayın. AOI makinesi, inceleme altındaki kartı tarar ve altın tahta ile karşılaştırır. Bir uyumsuzluk durumunda, makine kusurların yerini belirledi.
Çıplak pano, orijinal tasarımın takip edildiğinden emin olmak için elektriksel olarak test edilir. Test için iki yöntem vardır.
- Altın Tahta Testi: Bu yöntem, öncelikle, kullanılan çizimleri oluşturmak için Gerber veya elektronik veri olmadığında kullanılır. PCB üreticisi. Genellikle delikten geçen eski ürün, basit 2, 4 ve hatta 6 katmanlı panolar hala bu şekilde test edilir.
- Netlist Testi: Gerber verileri mevcut olduğunda bu yöntem kullanılabilir. Sağlanan bilgilerden tüm ağlar (bir devre boyunca bir dizi nokta) çıkarılabildiğinde gerçekleştirilir. Altın tahta testinin bir karşılaştırma testi olduğu durumlarda, netlist tüm noktaları test ederek yüksek elektriksel bütünlük güvenilirliği sağlar. Noktadan noktaya bu gerçek elektrik testi, PCB'nin gerçek şematik çiziminden sadece bir adım ötededir.
PCB'lerin nasıl tasarlanacağı hakkında daha fazla sorunuz mu var? Lütfen şu adresten uzmanlarımızla iletişime geçin: tech@orientdisplay.com VEYA web sitemizi ziyaret edin https://www.orientdisplay.com/printed-circuit-board/.