ملاحظة عند طباعة PCBA؟ | جيه PCBA

لوحات الدوائر المطبوعة

تقع لوحات الدوائر المطبوعة في قلب جميع المعدات الإلكترونية. وهي عبارة عن هياكل صلبة أو مرنة توفر أساسًا لتركيب المكونات الإلكترونية وتوصيلها فيما بينها. عادةً ما تحتوي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على أسطح معدنية مدمجة تُعرف بالآثار والوسادات ومناطق معدنية أكبر تُعرف بالطائرات. يتم لحام المكونات الإلكترونية المثبتة على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على منصات معدنية مصممة خصيصًا لهذا الغرض، في حين أن الآثار المعدنية تربط بينها. يمكن أن تحتوي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على طبقة واحدة أو طبقتين أو طبقات متعددة من الدوائر.

تحتوي لوحات الدوائر عادةً على مادة أساسية عازلة ذات خصائص عزل جيدة لضمان إرسال الإشارة المقصودة. تحتوي الألواح متعددة الطبقات على طبقات إضافية من المعدن والعزل الكهربائي. في حين أن المادة العازلة القياسية للألواح الصلبة مصنوعة من FR4، وهو مركب مقاوم للهب من راتنجات الإيبوكسي وقماش من الألياف الزجاجية المنسوجة، فإن المادة العازلة للألواح المرنة هي عادة بوليميد. تحتوي كل من الألواح الصلبة والمرنة على آثار معدنية ومنصات ومستويات للدائرة المصنوعة من النحاس.

الموثوقية والجودة

اعتمادًا على التطبيق، يمكن أن ينتمي ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى فئة معينة تحدد موثوقيته وجودته. توجد عادةً ثلاث فئات من اللوحات وفقًا لمعايير IPC:

الفئة 1: 

تنتمي هذه اللوحات إلى منتجات إلكترونية استهلاكية ذات موثوقية وجودة معقولة. أمثلة على هذه الإلكترونية 

الصف 2: 

تنتمي هذه اللوحات إلى الأجهزة التي يجب أن تتمتع بموثوقية عالية ومعدلات فشل منخفضة. ومن أمثلة هذه المنتجات الإلكترونية أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الميكروويف ومعدات التعدين.

الفئة 3: 

تنتمي هذه اللوحات إلى الأجهزة التي يجب أن تكون موثوقة للغاية وذات جودة عالية جدًا. إنها تمثل معايير التصنيع الأكثر صرامة. ومن أمثلة هذه التطبيقات الإلكترونية المعدات الفضائية والعسكرية والطبية.

أنواع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

كما ذكرنا أعلاه، من الممكن تصنيف الألواح إلى نوعين: صلبة ومرنة.

لوحات جامدة

بالنسبة للغالبية العظمى من المستخدمين، فمن المعتاد استخدامه لوحات جامدة. تحتوي الركيزة الصلبة المتكونة من الحرارة العالية وعملية التصفيح المضغوطة على تخطيط اللوحة. المادة الأكثر شيوعًا لمثل هذه اللوحات هي FR-4، ولكن اعتمادًا على التطبيق واحتياجات التصميم المحددة، من الممكن تعديل خصائص معينة للمادة أو التأكيد عليها أو تحسينها.

لوحات مرنة

أقل شيوعًا من الألواح الصلبة، لوحات مرنة عادة ما تكون مصنوعة من مادة تسمح بقدر أكبر من الانحراف. يعتبر البوليميد مادة شائعة لمثل هذه الألواح، حيث تسمح طبيعتها المرنة بسماكة اللوحة أقل بكثير من تلك الخاصة بالألواح الصلبة القياسية.

عملية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

قبل أن يكون من الممكن تصنيع لوحة دوائر مطبوعة، من الضروري تصميمها. عادةً ما يستخدم المصممون أدوات تصميم CAD PCB لهذا الغرض، ويقومون بذلك في خطوتين - الالتقاط التخطيطي وتخطيط PCB. أثناء الالتقاط التخطيطي، يقومون بإنشاء اتصال الدوائر في رسم تخطيطي. خلال تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور، يقومون بتصميم التخطيط المادي للوحة الدائرة.

التقاط تخطيطي

قبل البدء في الالتقاط التخطيطي، يجب على المصمم التأكد من أن لديه أجزاء المكتبة الضرورية في برنامج CAD الخاص به. تتضمن هذه عادةً الرموز التخطيطية أو المنطقية، وبصمات الأقدام للتخطيط، ونماذج المحاكاة، ونماذج الخطوات لشاشة PCB ثلاثية الأبعاد. بمجرد أن تكون هذه المكتبات جاهزة، فإن الخطوة التالية للمصمم هي إنشاء تمثيل منطقي للدوائر على مخطط تخطيطي. تسمح أداة CAD للمصمم بوضع الرموز الضرورية على ورقة تخطيطية. يمكنهم بعد ذلك ربطهم معًا لتشكيل الدوائر اللازمة.

في البداية، يقوم المصمم بإنشاء رموز منطقية للأجزاء الإلكترونية مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات والموصلات والترانزستورات والدوائر المتكاملة. ولحسن الحظ، فإن معظم أدوات برمجيات التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) الحديثة تأتي مجهزة بالفعل بمكتبات جاهزة لمثل هذه الرموز المنطقية وبصمات الأقدام.

يقوم المصمم بعد ذلك بتنظيم هذه الرموز على أوراق تخطيطية داخل أداة CAD. وبعد وضعها بشكل خشن، يقوم المصمم بربط دبابيس الرموز التخطيطية بخطوط التوصيل التي تمثل الأسلاك. تشكل هذه الخطوط الشباك التي تمثل شبكات مفردة أو مجموعات من الشبكات للدوائر الإلكترونية. خلال هذه العملية، المعروفة تقنيًا باسم الالتقاط التخطيطي، يجب على المصمم نقل الأجزاء حسب الضرورة لإنشاء مخطط واضح ومقروء.

محاكاة الدائرة

في هذه المرحلة يستطيع المصمم إجراء محاكاة للدائرة للتأكد من أن التصميم يعمل كهربائياً. يمكنهم استخدام أدوات محاكاة الدوائر لاختبار عمل الدوائر التي يصممونها قبل أن يتمكنوا من البدء في بناء الأجهزة الفعلية. وهذه خطوة مهمة، لأنها تساعد المصممين على توفير الوقت والمال.

بمجرد اكتمال هذه الخطوة بشكل مرض، يمكن للمصمم إنشاء بيانات الاتصال باستخدام أداة التخطيط ونقلها إلى أداة التخطيط.

إعداد قواعد التصميم

قبل الانتقال إلى الخطوة التالية، يجب على المصممين إعداد برامجهم لتلبية القدرات المختلفة. هذه هي قواعد وقيود تصميم مختلفة من شأنها أن تمنع شبكتين من التداخل مع الحفاظ على مسافة محددة بين كائنات التصميم المختلفة. يسمح برنامج PCB CAD للمصممين بإعداد وسائل مساعدة إضافية متعددة مثل شبكات التصميم. تساعد هذه الأدوات المساعدة المصممين على وضع المكونات بشكل مناسب وتوجيه الخطوط الأنيقة والمنظمة.

وضع المكونات

بمجرد قيام المصمم بإعداد قاعدة بيانات التصميم بشكل صحيح، يمكنه استيراد معلومات الاتصال بالشبكة من المخطط. باستخدام هذه المعلومات، يمكن للمصممين البدء بمهمة وضع لوحة الدائرة فعليًا. ولهذا يجب أن يبدأوا بمخطط اللوحة في نظام CAD. يحتوي هذا المخطط التفصيلي على معلومات ليس فقط عن المحيط الخارجي للوحة، ولكنه يعرض أيضًا الفتحات الداخلية والقواطع والقيود الأخرى في اللوحة.

يوفر اتصال الشبكة المستورد أيضًا معلومات مهمة أخرى: البصمة لكل مكون من المكونات الموجودة في الدائرة. يجب على المصمم التحقق بعناية من صحة معلومات البصمة المستوردة، حيث أنه حتى الخطأ البسيط يمكن أن يستغرق وقتًا طويلاً جدًا لتصحيحه.

في البداية، سوف تظهر آثار الأقدام كنمط مختلط. يجب على المصمم أن يكشفها يدويًا ويضع كل بصمة بشكل منفصل ضمن مخطط اللوحة. وكبديل، يمكنهم استخدام ميزة الوضع التلقائي في برنامج CAD، حيث سيؤدي ذلك إلى وضع كل مكون على النحو الأمثل داخل المخطط التفصيلي. في هذا الوقت، تظهر الشباك المترابطة على شكل أشرطة مطاطية معروضة على شكل خطوط باهتة، تُعرف باسم عش الفئران.

ويجب على المصمم الآن أن يمارس معرفته التقنية في وضع آثار المكونات بأفضل طريقة ممكنة. يجب أن يقدم الموضع أفضل أداء مع توفير أقصر اتصال ممكن، وأقل قدر من التداخل والتداخل، والتوزيع المناسب للحرارة. يجب على المصمم أيضًا البحث عن الموضع الأمثل للموصلات والكابلات وأجهزة التثبيت الأخرى.

هذه المرحلة هي أيضًا الأفضل بالنسبة للمصمم للنظر في DFA أو التصميم للتجميع - تحديد موضع المكونات بحيث يمكن للشركة المصنعة تجميعها بسهولة. قد يتضمن ذلك وضع جميع المكونات ثنائية القطب في نفس الاتجاه أو في زوايا قائمة، وجميع الدوائر المتكاملة مع دبابيس التعريف الخاصة بها في نفس الربع، مع ترك مساحة للأصابع حول المكونات المثبتة يدويًا، وما إلى ذلك.

وضع المكونات

بمجرد قيام المصمم بإعداد قاعدة بيانات التصميم بشكل صحيح، يمكنه استيراد معلومات الاتصال بالشبكة من المخطط. باستخدام هذه المعلومات، يمكن للمصممين البدء بمهمة وضع لوحة الدائرة فعليًا. ولهذا يجب أن يبدأوا بمخطط اللوحة في نظام CAD. يحتوي هذا المخطط التفصيلي على معلومات ليس فقط عن المحيط الخارجي للوحة، ولكنه يعرض أيضًا الفتحات الداخلية والقواطع والقيود الأخرى في اللوحة.

يوفر اتصال الشبكة المستورد أيضًا معلومات مهمة أخرى: البصمة لكل مكون من المكونات الموجودة في الدائرة. يجب على المصمم التحقق بعناية من صحة معلومات البصمة المستوردة، حيث أنه حتى الخطأ البسيط يمكن أن يستغرق وقتًا طويلاً جدًا لتصحيحه.

في البداية، سوف تظهر آثار الأقدام كنمط مختلط. يجب على المصمم أن يكشفها يدويًا ويضع كل بصمة بشكل منفصل ضمن مخطط اللوحة. وكبديل، يمكنهم استخدام ميزة الوضع التلقائي في برنامج CAD، حيث سيؤدي ذلك إلى وضع كل مكون على النحو الأمثل داخل المخطط التفصيلي. في هذا الوقت، تظهر الشباك المترابطة على شكل أشرطة مطاطية معروضة على شكل خطوط باهتة، تُعرف باسم عش الفئران.

ويجب على المصمم الآن أن يمارس معرفته التقنية في وضع آثار المكونات بأفضل طريقة ممكنة. يجب أن يقدم الموضع أفضل أداء مع توفير أقصر اتصال ممكن، وأقل قدر من التداخل والتداخل، والتوزيع المناسب للحرارة. يجب على المصمم أيضًا البحث عن الموضع الأمثل للموصلات والكابلات وأجهزة التثبيت الأخرى.

هذه المرحلة هي أيضًا الأفضل بالنسبة للمصمم للنظر في DFA أو التصميم للتجميع - تحديد موضع المكونات بحيث يمكن للشركة المصنعة تجميعها بسهولة. قد يتضمن ذلك وضع جميع المكونات ثنائية القطب في نفس الاتجاه أو في زوايا قائمة، وجميع الدوائر المتكاملة مع دبابيس التعريف الخاصة بها في نفس الربع، مع ترك مساحة للأصابع حول المكونات المثبتة يدويًا، وما إلى ذلك.

توجيه ثنائي الفينيل متعدد الكلور

بعد وضع المكونات بشكل مرضي، يمكن للمصمم أن يبدأ المرحلة التالية من توجيه اللوحة. يجب على المصمم تحويل عش الفئران من وصلات الشريط المطاطي إلى آثار وطائرات. تحتوي أدوات CAD عادةً على العديد من الميزات التي تسمح للمصمم بالقيام بذلك يدويًا أو تلقائيًا أو شبه تلقائي. وهذا يمكن أن يوفر قدرًا كبيرًا من الوقت للمصمم.

يجب أن يكون المصمم حذراً في توجيه الآثار. تتضمن بعض الممارسات الجيدة عدم السماح للآثار بالانحناء بزوايا حادة، وتجنب التحولات المفاجئة في العرض، والسماح بالتناقص التدريجي من الأثر إلى الوسادة، والحفاظ على فجوة كافية بين الآثار التي تحمل إشارات صاخبة، وما إلى ذلك.

قد تحتاج الإشارات عالية السرعة وعالية التردد إلى رعاية إضافية للحفاظ على سلامة الإشارة. قد يتضمن ذلك إنشاء هياكل خطوط نقل مناسبة للآثار التي تحمل هذه الإشارات.

مسار العودة

عادةً، يحتوي كل مكون نشط على وصلتين أساسيتين - الاتصال بالطاقة والشبكات الأرضية - بصرف النظر عن إشارات التحكم والإدخال والإخراج. يستخدم معظم المصممين المناطق المغمورة بالمياه والطبقات ذات المستويات الصلبة حول هذه المكونات، مما يسمح لهم بالاستفادة منها وتشكيل مسار العودة. ومع ذلك، قد لا يكون هذا كافيًا دائمًا إذا كانت اللوحة تحتوي على عدد كبير جدًا من الشقوق أو القصاصات أو الثقوب. قد يؤدي مسار العودة غير المناسب إلى زيادة مقدار الضوضاء وتقليل أداء ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

التحقق من قواعد التصميم

على الرغم من أن معظم أدوات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) تقدم اختبارات لقواعد التصميم عبر الإنترنت، إلا أنه لا يوجد أي ضرر في إجراء فحص نهائي للقواعد. سيقوم فحص التصميم عبر الإنترنت تلقائيًا بوضع علامة على أي أخطاء في التصميم، مثل انتهاك قيود المساحة، وانتهاك التركيز، وما إلى ذلك، مما يسمح للمصمم بإجراء التصحيحات. لا يؤدي إجراء فحص القواعد النهائية إلى إثبات النتائج فحسب، بل يسمح أيضًا للمصمم بإصلاح أي قواعد قد تكون فاتته عن غير قصد.

معلومات بالشاشة الحريرية

يجب على المصمم الآن إعداد النصوص المختلفة ومعلومات العلامات التي ستحملها اللوحة. سيقوم المُصنع بطباعة هذه المعلومات بالشاشة الحريرية على الطبقات الخارجية للوحة. تتيح المعلومات للمستخدمين تحديد موقع مكونات محددة، والعثور على رقم دفعة اللوحة، وتحديد معلومات حقوق الطبع والنشر، وهوية الشركة المصنعة، وما إلى ذلك.

العمل الفني النهائي

بعد إكمال جميع الخطوات المذكورة أعلاه بشكل مرض، أصبح المصمم قادرًا أخيرًا على إنشاء العمل الفني النهائي لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لإرساله إلى الشركة المصنعة لتصنيع اللوحة. الممارسة المعتادة هي إنشاء العمل الفني النهائي بتنسيقات قياسية مثل Gerber.

خاتمة

وفقًا لشركة PCB Trace Technologies Inc.، فإن عمليات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتصنيعه وتجميعه هي عمليات دقيقة ومتطلبة للغاية. يتطلب بناء اللوحة وفقًا لمواصفاتها بحيث تقدم الأداء المقصود تقديم بيانات تصميم دقيقة إلى الشركة المصنّعة في شكل عمل فني نهائي دقيق.

• سنة التأسيس
  --
• نوع العمل
  --
• البلد / المنطقة
  --
• الصناعة الرئيسية
  --
• المنتجات الرئيسية
  --
• الشخص الاعتباري
  --
• عدد الموظفي
  --
• قيمة الإخراج السنوي
  --
• سوق التصدير
  --
• تعاون العملاء
  --