آموزش طراحی مدارهای چاپی به کمک رایانه (Altium Designer)-بخش دوم

در طراحی و ساخت فیبرهای مدار چاپی، اصطلاحاتی بین طراحان و سازندگان PCB وجود دارد. این اصطلاحات در همه‌ی نرم افزارهای طراحی فیبرهای مدار چاپی وجود دارد. در این مقاله قصد داریم تا اصطلاحات رایج در فیبرهای مدار چاپی را آموزش دهیم. با ما همراه باشید.

اصطلاحات موجود در طراحی فیبرهای مدار چاپی

1. Pad

پد یکی از مهم‌ترین عوامل در طراحی فیبر مدار چاپی است که می توان گفت در هر نوعی از فیبر مدار چاپی وجود دارد.
Pad نقش بسیار مهمی در فیبرهای مدار چاپی دارد، به گونه ای که اگر اشتباه در نظر گرفته شود در مونتاژ قطعات روی برد به مشکل برخورد خواهیم کرد.
روی هر فیبر مدار چاپی مکانی برای مونتاژ و قرار دادن پایه قطعات و لحیم کاری آن پایه وجود دارد.
Pad هم برای قطعات پایه دار (dip) و نصب سطحی (smd) استفاده می شود، که برای قطعات پایه دار به صورت سوراخ دار و برای قطعات نصب سطحی به صورت بی سوراخ است.
در فیبرهای مدار چاپی یک رو Pad فقط در طرف مس دار فیبر قرار دارد و در فیبرهای مدار چاپی دو رو در هر نقطه که Pad وجود دارد، این Pad در همان نقطه به طور قرینه در هر دو طرف مسی وجود دارد و داخل سوراخ Pad حالت متالیزه انجام می شود.
- در ایجاد یک Pad چند پارامتر مهم وجود دارد:
1. قطر Pad
2. قطر سوراخ Pad
3. شکل Pad
قطر یک Pad استحکام یک پایه در محل خود را مشخص می کند. زیرا هر چه Pad بزرگ یا کوچک باشد ، بسته به اندازه و قطر پایه ای است که در سوراخ Pad قرار می گیرد.
قطر سوراخ Pad یکی از مهمترین عوامل در طراحی یک فیبر مدار چاپی می باشد، زیرا پایه های قطعات در سوراخ Pad قرار می گیرند، اندازه گیری اشتباه قطر پایه ها دو مشکل را به وجود می آورد.
1. کوچک شدن سوراخ Pad
2. بزرگ شدن سوراخ Pad
اگر سوراخ یک Pad کوچک باشد، پایه قطعات در آن قرار نمی گیرد و اگر سوراخ Pad بزرگ باشد، پایه قطعه در آن حرکت می کند.
قطر پایه های قطعات توسط ابزاری به نام کولیس اندازه گیری می شود.
به طور معمول در فیبرهای مدار چاپی یک رو قطر سوراخ هر Pad به اندازه 0.1 میلی متر و در فیبرهای مدار چاپی دور رو 0.2 میلی متر (به دلیل حالت متالیزه که در فیبرهای مدار چاپی دو رو وجو دارد سوراخ Pad کمی کوچکتر خواهد شد.) بیشتر از مقدار واقعی پایه است.
شکل Padها معمولا به شکل دایره است، اما ممکن است به شکل مربعی، مستطیلی و بیضی نیز باشد. در IC ها Pad پایه شماره 1 با سایر Pad پایه ها برای تشخیص جهت قرار گیری آن متفاوت است. در شکل 1 انواع Pad برای قطعات پایه دار و نصب سطحی نمایش داده شده است.

شکل 1:انواع Pad برای قطعات پایه دار و نصب سطحی

2. Track یا Line

برای ایجاد مدار باید پایه های قطعات که توسط Pad ها به فیبر مدار چاپی متصل هستند، به وسیله ی مسیرهایی به هم متصل شوند.

به این مسیرها Track یا Line می گویند.

قطر Track پارامتر مهم برای ایجاد Track است که با توجه به جریان عبوری از آن و شرایط مداری بستگی دارد.

هر چه جریان عبوری از Track بالاتر باشد قطر Track نیز بیشتر است. در شکل 2 نمایی از Track کشی بین Pad ها روی فیبر مدار چاپی را ملاحظه می کنید.

شکل 2:نمایی از Track کشی بین Pad ها روی فیبر مدار چاپی

3. Via يا Through Hole

Via یا Through در ظاهر همان Pad کوچک است که داخل آن پایه های قطعات قرار نمی گیرند.

وظیفه Via ارتباط دهی لایه های مختلف فیبر مدار چاپی به هم است.

Via در فیبرهای مدار چاپی دو رو و چند لایه بسیار مورد استفاده قرار می گیرد اما در فیبرهای مدار چاپی یک رو کاربردی ندارد. در شکل 3 نمایش عرضی از Via نمایش داده شده است.

شکل 3: نمایش عرضی از Via

4. Footprint

Footprint کلیدی ترین و مهم ترین پارامتر در طراحی فیبر مدار چاپی است. هر قطعه ای که در محیط شماتیک یک مدار وجود دارد شامل یک Footprint مختص به خودش است. به محل قرار گیری هر قطعه روی فیبر مدار چاپی Footprint می گویند. Footprint از تعدادی Pad برای قرار گیری پایه های قطعات و یک شکل به عنوان راهنمای مونتاژ است. در شکل 4 نمایی از شکل ظاهری، نماد شماتیک و Footprint یک ترانزیستور نشان داده شده است.

شکل 4: نمایی از شکل ظاهری، نماد شماتیک و Footprint یک ترانزیستور

5. لایه ها در طراحی فیبر مدار چاپی

لایه ها در طراحی فیبرهای مدار چاپی شامل لایه های سیگنالی، لایه های محافظی و… هستند.

توسط لایه های سیگنالی اتصالات فیبرهای مدار چاپی ایجاد می شود .

روی لایه های راهنمای رو و زیر حروف و شکل ها برای راهنمایی در مونتاژ کردن قطعات وجود دارد.

لایه های محافظ طرح محافظ رو و زیر فیبر مدار چاپی را در خود دارند.

6. Net

Net اتصالات بین قطعات که در محیط شماتیک انجام می شود، شبکه اطلاعاتی از اتصالات قطعات مدار را در نرم افزار ایجاد می کند به هر کدام از این شاخه های این شبکه که حاوی اتصال بین دو نقطه یا چندین نقطه است، Net می گویند. نرم افزار از طریق Netها مسیریابی خودکار را انجام می دهد.