هنگام صحبت در مورد بردهای مدار چاپی، تازه کارها اغلب "شماتیک های PCB" و "فایل های طراحی PCB" را اشتباه می گیرند، اما آنها در واقع به چیزهای مختلفی اشاره می کنند. درک تفاوت بین آنها کلید موفقیت در ساخت PCB است، بنابراین برای اینکه مبتدیان این کار را بهتر انجام دهند، این مقاله تفاوت های کلیدی بین شماتیک PCB و طراحی PCB را توضیح می دهد.
PCB چیست؟
قبل از پرداختن به تفاوت بین شماتیک و طراحی، آنچه باید درک شود این است که PCB چیست؟
اساساً در داخل دستگاه های الکترونیکی بردهای مدار چاپی وجود دارد که به آنها برد مدار چاپی نیز می گویند. این برد مدار سبز رنگ که از فلز گرانبها ساخته شده است، تمام اجزای الکتریکی دستگاه را به هم متصل کرده و آن را قادر می سازد تا به طور عادی کار کند. بدون PCB، تجهیزات الکترونیکی کار نمی کنند.
شماتیک PCB و طراحی PCB
شماتیک PCB یک طراحی مدار دو بعدی ساده است که عملکرد و اتصال بین اجزای مختلف را نشان می دهد. طراحی PCB یک طرح سه بعدی است و موقعیت قطعات پس از تضمین عملکرد عادی مدار مشخص می شود.
بنابراین، شماتیک PCB اولین قسمت طراحی یک برد مدار چاپی است. این یک نمایش گرافیکی است که از نمادهای توافق شده برای توصیف اتصالات مدار، چه به صورت نوشتاری و چه به صورت داده، استفاده می کند. همچنین اجزای مورد استفاده و نحوه اتصال آنها را راهنمایی می کند.
همانطور که از نام آن پیداست، شماتیک PCB یک طرح و نقشه است. این نشان نمی دهد که اجزا به طور خاص در کجا قرار می گیرند. در عوض، شماتیک چگونگی دستیابی PCB را در نهایت به اتصال نشان می دهد و بخش کلیدی از فرآیند برنامه ریزی را تشکیل می دهد.
پس از تکمیل طرح اولیه، مرحله بعدی طراحی PCB است. طرح طرح یا نمایش فیزیکی شماتیک PCB، از جمله طرح ردپاها و سوراخ های مس است. طراحی PCB محل قطعات فوق الذکر و اتصال آنها به مس را نشان می دهد.
طراحی PCB یک مرحله مربوط به عملکرد است. مهندسان قطعات واقعی را بر اساس طراحی PCB ساختند تا بتوانند آزمایش کنند که آیا تجهیزات به درستی کار می کند یا خیر. همانطور که قبلا ذکر کردیم، هر کسی باید بتواند شماتیک PCB را درک کند، اما درک عملکرد آن با نگاه کردن به نمونه اولیه آسان نیست.
پس از انجام این دو مرحله و رضایت شما از عملکرد PCB، باید آن را از طریق سازنده پیاده سازی کنید.
عناصر شماتیک PCB
پس از درک تقریباً تفاوت بین این دو، اجازه دهید نگاهی دقیق‌تر به عناصر شماتیک PCB بیندازیم. همانطور که اشاره کردیم، همه اتصالات قابل مشاهده هستند، اما نکاتی وجود دارد که باید در نظر داشت:
برای اینکه بتوانیم اتصالات را به وضوح ببینیم، آنها برای مقیاس ایجاد نشده اند. در طراحی PCB، آنها ممکن است بسیار نزدیک به یکدیگر باشند
برخی از اتصالات ممکن است از یکدیگر عبور کنند، که در واقع غیرممکن است
برخی از پیوندها ممکن است در سمت مخالف طرح قرار داشته باشند، با علامتی که نشان دهنده پیوند آنهاست
این «طرح‌نامه» PCB می‌تواند از یک صفحه، دو صفحه یا حتی چند صفحه برای توصیف تمام محتوایی که باید در طراحی گنجانده شود استفاده کند.
آخرین چیزی که باید به آن توجه کرد این است که شماتیک های پیچیده تر را می توان بر اساس تابع گروه بندی کرد تا خوانایی را بهبود بخشد. چیدمان اتصالات به این شکل در مرحله بعدی اتفاق نخواهد افتاد و شماتیک ها معمولا با طراحی نهایی مدل سه بعدی مطابقت ندارند.
عناصر طراحی PCB
اکنون زمان آن است که به عناصر فایل طراحی PCB عمیق تر بپردازیم. در این مرحله، ما از طرح‌های نوشته شده به نمایش‌های فیزیکی که با استفاده از مواد لمینت یا سرامیک ساخته شده‌اند، گذر کردیم. هنگامی که فضای فشرده ای مورد نیاز است، برخی از برنامه های پیچیده تر نیاز به استفاده از PCB های انعطاف پذیر دارند.
محتوای فایل طراحی PCB از طرحی پیروی می کند که توسط جریان شماتیک ایجاد شده است، اما همانطور که قبلا ذکر شد، این دو از نظر ظاهری بسیار متفاوت هستند. ما در مورد شماتیک های PCB صحبت کرده ایم، اما چه تفاوت هایی را می توان در فایل های طراحی مشاهده کرد؟
وقتی در مورد فایل های طراحی PCB صحبت می کنیم، در مورد یک مدل سه بعدی صحبت می کنیم که شامل یک برد مدار چاپی و فایل های طراحی است. آنها می توانند تک لایه یا چند لایه باشند، اگرچه دو لایه رایج ترین هستند. ما می توانیم تفاوت هایی را بین شماتیک های PCB و فایل های طراحی PCB مشاهده کنیم:
همه اجزا به درستی اندازه و قرار گرفته اند
اگر دو نقطه نباید به هم وصل شوند، باید دور بروند یا به یک لایه PCB دیگر سوئیچ کنند تا از همدیگر در همان لایه عبور نکنند.
علاوه بر این، همانطور که به طور خلاصه در مورد آن صحبت کردیم، طراحی PCB توجه بیشتری به عملکرد واقعی دارد، زیرا این تا حدی مرحله تأیید محصول نهایی است. در این مرحله، عملی بودن طرح باید عملی شود و الزامات فیزیکی برد مدار چاپی باید در نظر گرفته شود. برخی از این موارد عبارتند از:
چگونه فاصله اجزاء اجازه توزیع گرما کافی را می دهد
اتصالات در لبه
با توجه به مسائل جاری و حرارتی، آثار مختلف چقدر باید ضخیم باشند
از آنجایی که محدودیت‌ها و الزامات فیزیکی به این معنی است که فایل‌های طراحی PCB معمولاً با طرح شماتیک بسیار متفاوت به نظر می‌رسند، فایل‌های طراحی شامل یک لایه چاپ شده روی صفحه هستند. لایه صفحه ابریشمی حروف، اعداد و نمادها را نشان می دهد تا به مهندسان در جمع آوری و استفاده از برد کمک کند.
پس از مونتاژ همه اجزا بر روی برد مدار چاپی، لازم است طبق برنامه ریزی شده کار کند. اگر نه، باید دوباره ترسیم کنید.
در نتیجه گیری
اگرچه شماتیک های PCB و فایل های طراحی PCB اغلب اشتباه گرفته می شوند، در واقع، ساخت شماتیک PCB و طراحی PCB به دو فرآیند جداگانه هنگام ایجاد یک برد مدار چاپی اشاره دارد. نمودار شماتیک PCB که می تواند جریان فرآیند را ترسیم کند باید قبل از انجام طراحی PCB ایجاد شود و طراحی PCB بخش مهمی از تعیین عملکرد و یکپارچگی PCB است.