فیلم آموزش طراحی PCB در آلتیوم – جلسۀ 2 طراحی PCB

فیلم آموزش طراحی PCB در آلتیوم، جلسۀ دوم فیلم آموزش طراحی PCB با آلتیوم مقدماتی یوبرد است. هر چند که در همۀ جلسات این آموزش، به طراحی PCB و ذکر نکات لازم می پردازیم، اما در این جلسه، موضوع اصلی، طراحی PCB است. آنچه که در این جلسه مطرح است، نکات پایه ای طراحی PCB در آلتیوم است. طراحی PCB نکات زیادی دارد. از جایگذاری قطعات گرفته تا رعایت نکاتی برای کاهش اثر نویز، همگی نکاتی هستند که باید رعایت شوند. یکی از مهمترین نکات در شروع طراحی PCB، چیدمان قطعات است. این موضوع به قدری اهمیت دارد که ممکن است عدم رعایت نکات لازم، باعث شود که طراحی PCB را ناتمام بگذاریم. همچنین رعایت اصول چیدمان قطعات، می تواند سرعت طراحی را بالا ببرد و حاصل آن یک طراحی خوب باشد. از مهمترین نکات دیگر طراحی PCB، نکات مربوط به ترک کشی و نکات ترسیم پلیگان است. رعایت نکات مذکور در طراحی PCB اهمیت فراوان دارند. بنابراین لازم دانستیم که در این جلسه دربارۀ این نکات صحبت و آنها را تشریح کنیم. این موضوع برای پروژه های صنعتی اهمیت بیشتری دارد. در محیط های صنعتی عوامل متعددی دخیل هستند. نویز، جریان کشی قطعات، فرکانس بالا بودن بخش هایی از مدار، اندازۀ مناسب PCB و مونتاژ دستی و مونتاژ توسط ماشین از جمله عواملی هستند که در طراحی PCB تأثیر گذارند. بنابراین در پروژه های صنعتی، نکات طراحی PCB باید با محدودیت های بیشتری رعایت شوند. طراح PCB باید به قدری تجربه داشته باشد که بتواند

• قطعات را به بهترین شکل در PCB بچیند؛
• ترک کشی بین پایه های قطعات را به بهترین شکل ممکن انجام دهد؛
• پلیگان PCB را در بخش های مختلف به بهترین وجه ترسیم کند؛
• در ترک کشی، قانون ستاره را در بهترین حالت ممکن رعایت کند؛
• و … .

در ادامه به مباحث مطرح شده در آموزش طراحی PCB در آلتیوم می پردازیم.

آموزش مرتبط:

فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ

تصویر 1 – طراحی برد مدار چاپی در آلتیوم، جایگذاری قطعات، ترک کشی و ترسیم پلیگان

سرفصل های فیلم آموزش طراحی PCB در آلتیوم

موضوعات مورد بحث آموزش طراحی برد مدار چاپی در آلتیوم، به صورت زیر است:

• بررسی نکات چیدمان قطعات در PCB: که در این بخش به تشریح نکات چیدمان در آلتیوم می پردازیم. نکاتی دربارۀ جایگذاری قطعات در PCB و بهترین مکان برای برخی قطعات.
• بررسی نکات ترک کشی در PCB: که در این بخش به نکات ترک کشی در آلتیوم می پردازیم. نکاتی از جمله پهنای ترک و وایا، قوانین آنها در پنجرۀ Rules، ترتیب ترک کشی، قانون هر پد یک ترک، عدم استفاده از ترک های 90 درجه و کوتاه ترین مسیر برای رسم یک ترک، مباحث این بخش هستند.
• بررسی نکات ترسیم پلیگان در PCB: که به بررسی نکات پلیگان در آلتیوم می پردازیم.
• بررسی چند PCB و بیان ایرادات و روش رفع آنها
• تشریح و معرفی لایه ها در آلتیوم: از جمله لایه هایی که آنها را توضیح می دهیم، لایه های Top و Bottom و Overlay و Keepout و Mechanical و Solder و Paste و Drill guide و Drill drawing هستند.
• تشریح و معرفی کلیدهای میانبر آلتیوم: وجود کلیدهای میانبر در هر نرم افزار، یکی از روش های آسان کردن کار با نرم افزار است. همچنین کار با کلیدهای میانبر، باعث افزایش سرعت کار با نرم افزار می شود. در نرم افزار آلتیوم نیز کلیدهای میانبر متعددی وجود دارد. در این بخش از فیلم آموزش طراحی PCB در آلتیوم، کلیدهای میانبر آن را معرفی و بررسی می کنیم. همچنین در این بخش دربارۀ تنظیم نشانگر موس و روش فعال و غیر فعال کردن Clearance boundaries صحبت می کنیم.

تصویر 2 – Clearance boundaries، حاشیه سفید رنگ دور ترک ها و پدها و …

• بررسی تقسیم ستاره در ترک کشی: یکی از نکات ترک کشی، رعایت تقسیم ستاره است. در تقسیم ستاره، از یک ترک یا یک نقطه، چند انشعاب گرفته می شود. طوری که جریان از آن ترک یا نقطه به مسیرهای انشعاب گرفته شده وارد می شود. و یا جریان مسیرهای انشعاب گرفته شده، به آن ترک یا نقطه، وارد می شود. تقسیم ستاره در PCB به معنای انشعاب گرفتن از یک ترک یا یک نقطه برای چند مسیر است. در این بخش تقسیم ستاره در PCB را تشریح می کنیم.
• بررسی و تشریح چند مبحث مهم: مباحثی مثل نکات چیدمان قطعات در PCB، تعیین مرجع در PCB و نام مناسب برای نت ها و قطعات.
• بررسی دو PCB و بیان ایرادات و روش رفع ایرادات آنها: که در این بخش به نکاتی مثل مکان صحیح جک پاور، اندازۀ برد، انتخاب لایۀ صحیح ترک کشی، قفل کردن قطعات، روش صحیح تقسیم ستاره، روش صحیح ترسیم پلیگان، ایراد قرار دادن وایا روی پد SMD، رعایت قوانین امپدانس مسیر تغذیه و زمین، محکم کردن پدهای بدون اتصال، انتخاب فوت پرینت مناسب برای قطعات، پهنای ترک های تغذیه و زمین و … می پردازیم.

تصویر 3 – آموزش طراحی PCB در آلتیوم، PCB طراحی شده توسط دانش پذیران دوره های آموزشی قبل

• آموزش Auto route در آلتیوم: یا آموزش مسیریابی خودکار در آلتیوم که مربوط به ابزار ترک کشی خودکار در آلتیوم است. در این بخش علاوه بر آموزش اتوروت در آلتیوم، مزایا و معایب این ابزار و نکات Auto route در آلتیوم را تشریح می کنیم.
• آموزش تنظیم طول مسیر در PCB: که مربوط به تنظیم طول مسیر در PCB با Interactive length tuning است. تنظیم طول مسیر در آلتیوم با این ابزار انجام می شود.
• آموزش محاسبه پهنای مسیر در PCB: که هم به محاسبه امپدانس مسیر در PCB و هم به محاسبه افت ولتاژ مسیر در PCB می پردازیم. این دو مورد برای رسیدن به عرض مناسب ترک در برد مدار چاپی است.

می توان گفت جلسۀ اول و دوم آموزش طراحی PCB در Altium designer، جلساتی برای شروع کار با نرم افزار آلتیوم هستند. نرم افزار آلتیوم امکانات زیادی دارد. در این دو جلسه و جلسات آینده، آنهایی را که مربوط به آموزش مقدماتی هستند، تکمیل می کنیم. آنچه که در دو جلسۀ اول به آن می پردازیم، نکاتی برای استفاده از امکانات پایه ای این نرم افزار است. بنابراین مباحث جلسۀ اول و دوم را می توانیم شروعی برای طراحی PCB با آلتیوم تلقی کنیم. تشریح نکات طراحی PCB به گونه ای است که دانش پذیر پس از آن، با نگاهی عمیق تر به طراحی PCB خواهد پرداخت.

پیش نمایش – Auto Route در آلتیوم و نکات آن