تعیین ویژگی ها و اندازه نهایی PCB...
با عرض سلام خدمت دوستان عزیزم
امیدوارم شاد و پر انرژی در حال دنبال کردن مطالب باشید.
تا به حال موفق شدیم یک شمای اولیه‌ی مدار PCBمان را آماده کنیم. اما این طرح نیاز به تغییرات اساسی دارد تا به شرایط مطلوبی برسد و آمادهی ساخت شود.
ابتدا قبل از هر کاری لازم است واحد اندازه گیری را مشخص کنیم، یعنی این که واحد اندازه گیری اینچ باشد یا متر. برای انتخاب واحد اندازه‌گیری باید از کلید “Q” بر روی بورد استفاده کنید. برای اینکه ببینید واحد اندازه گیری در حال حاضر کدام یک از این دو است، به قسمت پایینِ سمت چپ پنجره نگاه کنید، در این قسمت مختصات نشانگر ماوس بر روی صفحه نشان داده میشود، واحد اندازه گیری هم در جلوی آن درج میشود. در این جا برای بالاتر رفتن دقت اندازه‌گیری، به جای استفاده از واحد متر یا اینچ ، از واحد یک هزارمِ آنها استفاده میشود. یعنی به جای متر از میلی متر(mm)، و به جای اینچ از mil استفاده میشود. هر بار که Q را فشار دهید، واحد اندازه گیری عوض میشود.
همانطور که قبلاً گفته شد، PCB ممکن است یک رو یا دو رو باشد. یعنی اینکه می‌توانیم تعیین کنیم کل مسیرهای مدار از یک طرف بورد رد شوند، یا در هر دو طرف بورد برای عبور مسیرهای مدار استفاده شود. این بستگی به تعداد مسیرها و کلاً حجم مدار دارد، اگر مدار بزرگ باشد، نمی‌توان کل مسیرها را از یک طرف مدار عبور داد. هرچند این مدار ما مدار بزرگی نیست، اما ما برای این آموزش از PCB دو رو استفاده می‌کنیم.
برای تعیین یک یا دو رو بودن PCB مراحل زیر را دنبال کنید:
1- از منوها Design>> Rules را انتخاب کنید.
2- در قسمت سمت چپ این پنجره بر روی شاخه‌ی Routing دبل کلیک کنید تا این شاخه باز شود.
3- از زیر شاخه‌های آن بر روی Routing Layers دبل کلیک کنید و تنها زیر شاخه‌ی آن را که همنام خودش است انتخاب کنید.
4- حالا از سمت راست این صفحه در قسمت Constraints میتوانید تعیین کنید PCB شما یک رو باشد یا دو رو. همانطور که میبینید در این قسمت 2 تا گزینه وجود دارد، Top Layer به معنای لایه‌ی روی بورد و Bottom Layerبه معنای لایه‌ی پشت بورد است. اگر هر دو گزینه تیک خورده باشد، هم از روی بورد و هم از پشت آن مسیرهای مدار عبور خواهند کرد. پس هر دو گزینه را تیک بزنید.
5- Apply را بزنید تا تغییرات تثبیت شود.
اما هنوز این پنجره را نبندید. تنظیم بعدی‌ای که باید انجام دهید مربوط به پهنای مسیرهای مسی روی بورد است. این مسیرهای مسی در حقیقت نقش همان سیم‌های اتصال دهنده را در مدار ایفا می‌کنند.
برای این تنظیم مراحل زیر را دنبال کنید:
1- از همین شاخه‌ی Routing بر روی زیر شاخه‌ی Width دبل کلیک کنید و تنها زیر شاخه‌ی آن را انتخاب کنید.
2- در قسمت پایین سمت راست صفحه می‌توان پهنای مسیرها را تعیین کرد.
3- همانطور که میبینید در این قسمت می‌توان برای هر طرف بورد جداگانه پهنای مسیرها را تعیین کرد. همچنین 3 عدد برای هر طرف بورد نوشته شده است. این 3 عدد مربوط به حداقل پهنا، حداکثر پهنا، و پهنای معمول برای مسیرهاست. شما برای هر دو طرف مدار(Top layer و Bottom Layer) و برای هر 3 قسمتی که توضیح داده شد، عدد 0.8 را تایپ کنید. یعنی در هر 6 کادر این قسمت عدد 0.8 را بنویسید. با این کار پهنای کل مسیرهای رو و پشت بورد 0.8 میلی متر تعیین میشود.
دقت کنید که دستگاه‌هایی که در کشور ما برای چاپ و تولید PCBموجود هستند ، عملاً نمی‌توانند مسیرهای با پهنای کمتر از 0.2 میلی متر را درست بکشند، پس دقت کنید که پهنای مسیرها را به هیچ عنوان کمتر از 0.2 میلی متر تعیین نکنید.
4- دوباره Apply را بزنید تا تغییرات تثبیت شوند، اما هنوز هم این پنجره را نبندید.
تنظیم بعدی مربوط به تنظیم حداقل فاصلهی بین مسیرها بر روی بورد است. یعنی می‌توان تنظیم کرد دو مسیر مجاور هم حداقل چه فاصله‌ای داشته باشند.
برای این کار مراحل زیر را دنبال کنید:
1- از همین پنجره بر روی شاخه‌ی Electrical دبل کلیک کنید و از زیر شاخه‌های آن clearance، و سپس تنها زیر شاخه‌ی آن را انتخاب کنید.
2- مجدداً از قسمت Constraints ، روی عددی که در مقابل عبارت ”Minimum Clearance” کلیک کنید و عدد 0.4 را وارد کنید.
3- Apply را بزنید. حالا حداقل فاصلهی بین دو مسیر 0.4 میلیمتر تعیین شده است.
4- OK را بزنید تا از این صفحه خارج شوید.
حالا باید شکل و سایز مدار را تعیین کنید.
روش‌های متفاوتی برای تعیین سایز PCB وجود دارد. روشی که ما الان معرفی می‌کنیم هم اندازه و هم شکل کلی مدار را می‌توان همزمان تعیین نمود.
مراحل زیر را دنبال کنید:
1- صفحهی مشکی رنگی که میبینید، در حقیقت نشان دهنده‌ی بورد شماست. در این مرحله شما باید بخشی از این صفحه مشکی رنگ را که می‌خواهید به عنوان بورد نهایی شما باشد، انتخاب کرده و ما بقی را پاک کنید.
2- در قسمت پایین فضای کار، چندین لبه وجود دارد، از جمله Top layer، Bottom Layer، Mechanical1و ... که در کنار هر کدام یک مربع رنگی قرار دارد. از بین آنها Keep-Out Layer را که یک مربع صورتی رنگ در کنار آن وجود دارد پیدا کنید و آن لبه را انتخاب کنید. اگر آن را نمی‌بینید ، در قسمت پایین سمت راست صفحه دو فلش کوچک وجود دارد، بر روی فلش سمت راست کلیک کنید تا بقیه‌ی لبه‌ها نمایش داده شوند.
3- حالا از طریق میانبر {P,K,T} آمادهی انتخاب شکل و اندازهی بورد نهایی خود می‌شوید.
4- همانطور که میبینید شکل نشانگر ماوس عوض شده است و آمادهی ترسیم خطوطی صورتی رنگ شده است. این خطوط ، وظیفهی تعیین حدود و شکل کلی مدار ما را بر عهده دارند.
سعی کنید با استفاده از این خطوط صورتی رنگ یک مربع با ابعادی حدوداً 5*5 سانتی متر به دور مدار فعلی رسم کنید. مانند شکل زیر:
5- در هر کجای صفحه که اولین کلیک را کنید، اولین گوشهی مربع قرار میگیرد. حالا خودتان ادامه مربع را سعی کنید ترسیم نمایید. نگران خراب شدن چیزی نباشید، چند بار تمرین کنید و پاک کنید تا روش ترسیم دستتان بیایید. دقت کنید که با هر بار کلیک، نقطهای که دچار شکست شده است تثبیت میشود.
6- برای اینکه اندازهی بوردتان را بتوانید دقیق تنظیم کنید، میتوانید از خط کشِ خود Altium Designer استفاده کنید. با میانبر {P,D,D} خط کش آماده میشود. حالا بین هر دو نقطهای که کلیک کنید فاصلهی بین آن دو بر روی خط نوشته میشود. همانطور که میبینید در شکل بالا قبل از رسم مربع، یک خط کش 5 سانتی متری کشیده شده است تا ابعاد با آن تطابق داده شود.
7- پس از رسم مربع، روی خط کش کلیک کنید و آن را پاک کنید.
8- حالا باید تمام اجزای مدار، به اضافهی خطوط صورتی رنگ دور آن را انتخاب کنیم و باقی صفحهی مشکی رنگ را پاک کنیم تا اندازهی نهایی PCBِ ما مشخص شود.
برای این کار، راحت ترین روش این است که اول نشانگر ماوس را به حالت معمولی در آورده و یک بار روی صفحهی مشکی رنگ کلیک کنید، سپس کلیدهای Ctrl+A را بزنید تا تمام اجزایی که در صفحه است انتخاب شود.
9- حالا با دنبال کردن منوی زیر، ما از نرم افزار میخواهیم که شکل و اندازهی بورد نهایی را بر اساس اشیای انتخاب شده تعیین کند:
Design>>Board shape>>Define from selected Object
10- اگر همهی مراحل به درستی انجام شده باشد، یکبار بر روی صفحهی اصلی میانبر{V,D} را بزنید تا بخشهای اضافی بورد پاک شود و فقط قسمت اصلی باقی بماند. مانند شکل زیر:
در این مرحله اندازهی نهایی PCB یا بورد ما تعیین شده است و بخشهای اضافی مدار حذف شدهاند.
اگر در مرحلهی 10 به مشکلی بر خوردید و نتوانستید مانند شکل بالا مدار را تکمیل کنید، به احتمال زیاد مشکل شما در مرحلهی ترسیم خطوط صورتی رنگ بوده است. دقت کنید که این خطوط در نهایت باید یک محیط بسته را بوجود بیاورند و خطی که ضلع پایانی مربع را میسازد حتماً باید ضلع اول را قطع کند. برای اینکه مطمئن شوید میتوانید بر روی قسمت اتصال اضلاع به یکدیگر تصویر را بزرگ نمایی کنید و مجدداً آن ها را چک کنید. پیشنهاد میکنم اگر به مشکلی بر خوردید، خطوط صورتی را پاک کنید و دوباره آنها را ترسیم کنید.
در جلسهی آینده روش دیگری برای تعیین اندازهی بورد آموزش داده خواهد شد که شاید اندکی سادهتر باشد، اما روش فوق به دلیل اینکه شکل نهایی بورد در اختیار خود کاربر است، میتواند کاربردهای خاصی داشته باشد. به هر حال هر دو روش قابل استفاده هستند و تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند.
شاد و پیروز باشید
تا جلسهی آینده خدا نگه دار
فراز امیرغیاثوند