طراحی PCB

مروری بر طراحی برد مدار چاپی | راهنمای فنی کینگفیلد
طراحی برد مدار چاپی فرآیند اساسی ایجاد یک نقشه برای مدارهای الکترونیکی است که در آن نمودارهای شماتیک به چیدمان فیزیکی تبدیل می‌شوند تا نصب قطعات، اتصالات الکتریکی و عملکرد بهینه را فراهم کنند. در ادامه مروری مختصر و متمرکز بر صنعت ارائه شده است که با توجه به تیم‌های طراحی الکترونیک، تحقیق و توسعه و متخصصان خرید و همچنین قابلیت‌های تولید کینگفیلد تنظیم شده است.

1. هدف اصلی طراحی برد مدار چاپی

تبدیل نمودارهای الکتریکی به چیدمان فیزیکی قابل تولید.
تضمین یکپارچگی سیگنال، توزیع توان و مدیریت حرارتی برای عملکرد قابل اعتماد دستگاه.
بهینه‌سازی اندازه، وزن و هزینه در حالی که نیازمندی‌های فنی رعایت شده‌اند.

2. مراحل اصلی طراحی

2.1 ثبت شماتیک
وظیفه: از EDAtools برای رسم اتصالات قطعات استفاده کنید.
مرحله مهم: مقادیر قطعات، فوترینت‌ها و قوانین الکتریکی را بررسی کنید تا از ایجاد مدار کوتاه یا استفاده از قطعات ناسازگار جلوگیری شود.
2.2 کتابخانه قطعات و انتخاب فوترینت
فوترینت قطعات: ابعاد فیزیکی قطعات را مشخص کنید تا سازگاری آن‌ها با مونتاژ تضمین شود.
پشتیبانی کینگفیلد: دسترسی به کتابخانه استاندارد قطعات ما و امکان ایجاد فوترینت سفارشی برای قطعات تخصصی.
2.3 طراحی چیدمان برد مدار چاپی (PCB)
عناصر کلیدی:
مسیرکشی ردیاب: پدهای قطعات را با ردیاب‌های مسی متصل کنید.
قرارگیری پد: چیدمان قطعات را به گونه‌ای تنظیم کنید که برای ساخت‌پذیری (DFM)، بازده حرارتی و سهولت در مونتاژ مناسب باشد.
لایه‌بندی: طراحی برد مدار چاپی چندلایه (2 لایه، 4 لایه، 8 لایه و بالاتر) برای چیدمان‌های متراکم یا کاربردهای فرکانس بالا.
صفحات زمین/توان: لایه‌های اختصاصی برای زمین و توان اضافه کنید تا نویز کاهش یابد و پایداری بهبود یابد.
2.4 بررسی قوانین طراحی
وظیفه: اعتبارسنجی چیدمان در برابر محدودیت‌های تولید به منظور جلوگیری از نقص‌های ساخت و مونتاژ.
استاندارد کینگفیلد: DRC مطابق با استانداردهای IPC-2221 (استانداردهای طراحی برد مدار چاپی) و قابلیت‌های تولید ما.
تولید فایل 2.5 Gerber
خروجی: صادرات فایل‌های Gerber (فرمت استاندارد صنعتی) + BOM (فهرست مواد) + فایل‌های pick-and-place برای ساخت و مونتاژ PCB.
الزامات Kingfield: فایل‌های Gerber با تعاریف واضح لایه‌ها، جزئیات mask ایمنی و silkscreen.

3. انواع رایج طراحی PCB

4. ملاحظات حیاتی طراحی

·عرض/فاصله مسیرها: استانداردهای IPC را برای اطمینان از امکان ساخت دنبال کنید.
·فاصله مؤلفه‌ها: از شلوغی بیش از حد برای دسترسی به لحیم‌کاری و پراکندگی حرارتی جلوگیری کنید.
·مدیریت حرارتی: مؤلفه‌های با توان بالا را با فاصله کافی یا هیت سینک‌های مناسب قرار دهید.
·نقاط آزمون: پدهای آزمون برای بازرسی پس از مونتاژ اضافه کنید.
·شعاع خم: برای برد‌های مدار چاپی انعطاف‌پذیر، حداقل شعاع خم را حفظ کنید تا از آسیب به ردیف‌ها جلوگیری شود.

۵. پشتیبانی طراحی برد مدار چاپی کینگفیلد

·بررسی قابلیت ساخت (DFM): بررسی‌های رایگان طراحی قبل از تولید برای شناسایی مشکلات قابلیت ساخت.
·خدمات طراحی سفارشی: طراحی تمام-در-یک برای نمونه‌های اولیه تحقیق و توسعه یا تولید با حجم بالا.
·تضمین سازگاری: هماهنگ‌سازی طراحی با قابلیت‌های مونتاژ ما.
·تکرار سریع: پشتیبانی از اصلاحات طراحی برای نمونه‌های اولیه به‌منظور تسریع در زمان عرضه به بازار.

چه نیاز به بهینه‌سازی یک طراحی موجود داشته باشید و چه ایجاد یک برد مدار چاپی (PCB) از ابتدا، تخصص فنی کینگفیلد اطمینان حاکم بر این است که طراحی شما قابلیت تولید، قابلیت اطمینان و مقرون‌به‌صرفه باشد. با تیم ما تماس بگیرید تا نیازهای پروژه خود را مطرح کنید!

جریان طراحی PCB | راهنمای گام‌به‌گام کینگفیلد

در ادامه یک گردش کار ساختاریافته و عملیاتی برای طراحی برد مدار چاپی ارائه شده است که با بهترین شیوه‌های صنعتی (استانداردهای IPC) و قابلیت‌های تولید کینگفیلد هماهنگ است و به‌طور خاص برای طراحان الکترونیک، تیم‌های تحقیق و توسعه و متخصصان تدارکات تهیه شده است.

1. آماده‌سازی پیش از طراحی
· تعیین نیازمندی‌ها: مشخصات فنی، فرم فاکتور (اندازه/وزن)، محیط کاری (دما، ارتعاش) و محدودیت‌های تولید را دقیق کنید.
· ثبت شماتیک: از ابزارهای EDA برای رسم اتصالات قطعات استفاده کنید؛ شماره قطعات، مقادیر و فوترینت‌ها را شامل شوید.
· تهیه و تأیید قطعات: در دسترس بودن قطعات را تأیید کنید و فوترینت‌ها را بررسی نمایید تا از مشکلات مونتاژ جلوگیری شود.
·بررسی قوانین الکتریکی: اتصالات کوتاه، مؤلفه‌های ناسازگار یا اتصالات از دست رفته را قبل از چیدمان رفع کنید.

2. طراحی چیدمان برد مدار چاپی (PCB)
2.1 تنظیم پارامترهای طراحی
اندازه، شکل و ساختار لایه‌های برد PCB را تعریف کنید.
تنظیم قوانین تولید: عرض/فاصله خطوط، اندازه سوراخ‌ها، فواصل پد
2.2 قرارگیری مؤلفه‌ها
مؤلفه‌های حیاتی را در اولویت قرار دهید تا جریان سیگنال بهینه باشد.
اصول DFM را دنبال کنید: از شلوغی جلوگیری کنید، دسترسی برای لحیم‌کاری را تضمین کنید و مؤلفه‌های با توان بالا یا تولیدکننده حرارت را از هم جدا کنید.
2.3 مسیریابی خطوط
ردیابی سیگنال: طول و عرض را بهینه کنید.
جفت‌های دیفرانسیلی و ردیابی‌های فرکانس بالا را برای یکپارچگی سیگنال اولویت‌بندی کنید؛ صفحات زمین را برای کاهش نویز اضافه کنید.
از زاویه‌های تیز و تقاطع ردیابی‌ها خودداری کنید.
2.4 بررسی قوانین طراحی
DRC را اجرا کنید تا مطابقت با قوانین چیدمان بررسی شود.
خطاهای را رفع کنید تا اطمینان حاصل شود که قابلیت ساخت وجود دارد.

3. بهینه‌سازی و تأیید پس از چیدمان
· تحلیل حرارتی: توزیع گرما را شبیه‌سازی کنید و چیدمان مؤلفه‌ها/هیت سینک‌ها را برای طراحی‌های با توان بالا تنظیم کنید.
· شبیه‌سازی یکپارچگی سیگنال (SI) : سیگنال‌های فرکانس بالا را برای بازتاب، تداخل یا تأخیر آزمایش کنید.
·بررسی قابلیت ساخت (DFM): با مهندسان کینگفیلد همکاری کنید تا مشکلات شناسایی شده و برای مونتاژ بهینه‌سازی شود.
·تنظیمات سیلک اسکرین و ماسک لحیم: برچسب‌های قطعات، لوگوها و نقاط تست را اضافه کنید؛ بازشوهای ماسک لحیم را تعریف نمایید.

4. خروجی فایل و تحویل به تولید
·تولید فایل‌های تولید: فایل‌های گربر، BOM (لیست مواد) و فایل‌های پیک-اند-پلیس (برای مونتاژ) را صادر کنید.
·بررسی فایل: تیم کینگفیلد فایل‌ها را بررسی می‌کند تا از سازگاری آنها با فرآیندهای ساخت/مونتاژ ما اطمینان حاصل کند.
·سفارش نمونه اولیه: فایل‌ها را برای تولید نمونه اولیه (3 تا 7 روز کاری) جهت آزمون شکل، اندازه و عملکرد ارسال کنید.

5. آزمون نمونه اولیه و تکرار
· آزمون عملکردی: عملکرد الکتریکی نمونه اولیه را معتبر سازید.
· تکرار طراحی: چیدمان را بر اساس نتایج آزمون تنظیم کنید.
· قفل نهایی طراحی: طراحی بهینه‌شده را برای تولید انبوه تأیید کنید.

حمایت Kingfield در تمام مراحل فرآیند
· پیش‌طراحی: تحلیل رایگان نیازمندی‌ها و حمایت در تأمین قطعات.
·مرحله طراحی: بررسی‌های DFM و طراحی ساختار سفارشی برای برد‌های مدار چاپی با فرکانس بالا/انعطاف‌پذیر.
·تحویل فایل: مهندسین اختصاصی فایل‌های تولید را بررسی کرده و مشکلات سازگاری را رفع می‌کنند.
·ساخت نمونه اولیه: زمان تحویل سریع نمونه اولیه + پشتیبانی آزمون برای تسریع چرخه به‌روزرسانی.

این گردش کار تضمین می‌کند که طراحی برد مدار چاپی شما قابلیت ساخت، قابلیت اطمینان و مقرون‌به‌صرفه بودن داشته باشد — از مفهوم تا تولید انبوه. با تیم فنی کینگ‌فیلد تماس بگیرید تا فرآیند طراحی خود را بهینه کنید!

در کینگ‌فیلد، ما تخصص صنعتی، انطباق با استاندارد IPC و طراحی متمرکز بر تولید را ترکیب می‌کنیم تا برد‌های مدار چاپی ارائه دهیم که عملکرد، هزینه و قابلیت مقیاس‌پذیری را متعادل می‌کند. خدمات طراحی تمام-دوره ما برای نمونه‌های اولیه، تولید حجم بالا و کاربردهای تخصصی مناسب است و با بیش از ۲۰ سال تجربه در طراحی برد‌های مدار چاپی سخت، انعطاف‌پذیر و ترکیبی (ریجید-فلکس) همراه است.

1. طراحی سفارشی برد مدار چاپی

ثبت شماتیک: مفاهیم الکتریکی خود را به نقشه‌های شماتیک آماده برای EDA (Altium/Cadence/KiCad) تبدیل کنید.

انتخاب و تهیه قطعات: دسترسی به شبکه جهانی تأمین‌کنندگان ما برای قطعات تأییدشده و قابل ردیابی.

طراحی چیدمان: بهینه‌سازی برای یکپارچگی سیگنال، مدیریت حرارتی و کارایی فضا.

مهندسی لایه‌بندی: لایه‌بندی‌های سفارشی‌سازی‌شده برای مدارهای چندلایه (2 تا 32 لایه) و کاربردهای فرکانس بالا.

2. راه‌حل‌های تخصصی طراحی

3. بررسی و بهینه‌سازی طراحی

بررسی قوانین الکتریکی (ERC): حذف مدارهای کوتاه، اجزای ناسازگار و خطاهای اتصال.

بررسی قوانین طراحی (DRC): اعتبارسنجی در برابر محدودیت‌های تولید (عرض مسیر، فاصله‌ها، اندازه سوراخ‌ها).

شبیه‌سازی صحت سیگنال (SI): آزمون سیگنال‌های با فرکانس بالا برای بازتاب، تأخیر و تداخل متقابل.

تحلیل حرارتی: بهینه‌سازی توزیع گرما برای اجزای با توان بالا.

4. بررسی DFM و آماده‌سازی فایل

بررسی پیش از تولید DFM به صورت رایگان جهت شناسایی مسائل امکان‌پذیری تولید در مرحله اولیه.

تولید فایل‌های آماده تولید: گربر، لیست مواد (BOM)، قرارگیری قطعات (pick-and-place) و نقشه‌های مونتاژ.

تأیید صحت فایل‌ها جهت اطمینان از سازگاری با فرآیندهای ساخت/مونتاژ کینگفیلد.