یکی از بیشترین سوال هایی که ما دریافت می کنیم این است: "چگونه slot ها (شکاف) را در برد مدار چاپی تعریف کنیم؟" اسلات و برش استثناهای زیادی دارند که ممکن است منجر به تاخیر در ارسال شوند. بعضی از این مشکل ها برای این بوجود آمده اند چون تعریف اسلات ها واضح نیست؛ بعضی دیگر برای اینکه اسلات ها و برش ها در دیتا هستند ولی در سفارش نیستند.
اصطلاحات
"سیم بندی" به معنای بریدن برد پروفیل یا کانتور است. برای این کار از کاتر 2 میلیمتر استفاده می کنیم. هر موردی که با چنین کاتری بتواند بریده شود، بخشی از پروفیل به حساب می آید.
"فرز" به هرگونه اسلات یا برشی داخل برد مدار چاپی اشاره می کند، و همچنین هرگونه اسلات داخل پروفیل PCB که با کتر 2 میلیمتر نتواند بریده شود.
چگونه اسلات ها را تعریف کنم؟
لایه مکانیکی Gerber
بهترین و امن ترین راه برای نشان دادن اسلات ها و برش های درون PCB، در لایه مکانیکی Gerber است. دو راه ممکن بدین صورت است:
1- از draw ها یا flash ها برای تعیین سایز صحیح اسلات ها و برش ها استفاده کنید.
2- اسلات ها و برش ها را خط 0.5 mm بکشید. مزیت این کار این است که همزمان خط به شما کمک می کند که تا زدودگی لبه برد را از مس مشاهده کنید. مهندسین ما مرکز خط را به عنوان اسلات در نظر می گیرند.
منظور خود را از اسلات ها و برش ها با کانتور برد مدار چاپی در یک فایل gerber قرار دهید. این لایه باید با لایه مس تنظیم باشد، اما برای اطمینان، توجه کنید که لایه مس نیز شامل طرح کلی برد مدار چاپی باشد.
سیستم های متفاوت نام های متفاوتی برای لایه مکانیکی دارند (مثلا در EAGLE لایه فرز می گویند). اگر شما ترتیب فرزکاری را به درستی آورده باشید مهندسین ما فایل درست را نتخاب می کنند.
اگر لایه مکانیکی ندارید، باید لایه دیگری درست کنید. اگر شک دارید که از کدام فایل استفاده کنید، در فایل README به آن اشاره کنید.
فقط در لایه های مس و legend اسلات ها را تعریف نکنید، زیرا در آنجا به راحتی پیدا می شوند. شما می توانید برش های بزرگ را در این لایه تعریف کنید، فقط آن ها را بوضوح نشان دهید و متن CUTOUT را در وسط آن بگذارید.
فایل دریل (drill)
بعضی از سیستم های CAD به شما اجازه می دهند تا اسلات ها را در فایل دریل بگذارید. این کار نیز راه خوب و ایمنی است، فقط شما باید در ابعاد X و Y مشخص کنید، نه به عنوان حفره هایی که همپوشانی دارند.
آبکاری شده/ غیر آبکاری شده (plated/ non-plated)
ما برای آبکاری، اسلات ها را با مس در بالا و پایین قرار می دهیم. ابعاد سایز نهایی اسلات را بدهید. ما تغییرات لازم را برای آبکاری انجام می دهیم.
اسلات های بدون مس، در لایه های بالا و پایین، آبکاری شده نیستند. اگر به اسلات های غیر آبکاری توسط پدهای مسی نیاز دارید، به وضوح آن را در لایه مکانیکی یا فایل دیگری مثل دریل بیان کنید.
مثال:
این تصویر دیتای مشتری را نشان می دهد:
فرز، شکاف و برش
فایل مشتری
- فایل تصویر کلی شامل چند برش (فایل کامتور، با خط 0.6 میلیمتری کشیده شده) - زرد
- فایل دریل شامل تمام حفره های دریل و برش های بزرگ گرد به عنوان حفره flashed– آبی
- لایه سیم بندی شامل تمام اسلات ها به عنوان track ها با سایز اسلات صحیح – قرمز
به تفاوت بین حفره های plated و non-plated توجه کنید.
چگونه اسلات ها را سفارش دهم؟
در منوی محاسبه گر قیمت به قسمت PCB definition و سپس قسمت Milling بروید. 3 نوع کاتر می توانید انتخاب کنید: 2 mm، 1.2 mm و 0.5 mm. سایزی را انتخاب کنید که اندازه یا کمتر از کوچکترین اسلات شما هست. توجه کنید که شما نمی توانید از کاتر 0.5 میلیمتر برای بردی با ضخامت بیش از 2 میلیمتر استفاده کنید.
در آموزش تعمیر بردهای الکترونیکی اگر برد دارای برش یا اسلات هست در قسمت miling بگویید تا مهندسین ما متوجه شوند که برد نیازمند فرزکاری است.
کاترهای 0.5 mm و 1.2 mm قیمت کمتری دارند. اگر هیچکدام از اینها انتخاب نشده، ما باید قیمت PCB را افزایش دهیم. ما برای کاتر 2 میلیمتر شارژ اضافه ای نمی کنیم چرا که وقتی پروفیل را می برد همزمان اسلات ها را نیز می برد – با این حال باکس مربوطه را کامل کنید تا بفهمیم به برش/اسلات نیاز دارید.
چگونه اسلات هایم را چک کنم؟
PCB Visualizer به طور خودکار لایه Gerber را آنالیز می کند.Gerber یک فرمت برداری است پس PCB Visualizer همیشه نمی تواند اسلات ها و برش ها را شناسایی کند. در حال حاضر این امکان وجود دارد:
1- اسلات ها و برش های شما با flash یا draw در یک لایه مکانیکی جداگانه تعریف شده اند و این لایه کاملا با لایه های دیگر تنظیم است، در نتیجه، PCB Visualizer هیچ مشکلی برای شناسایی اسلات ها و برش ها ندارد.
2- اسلات ها و برش های شما با خط 0.5 میلیمتری کشیده شده اند. PCB Visualizer خط را نشان می دهد ولی مواد درون آن از تصویر پاک نمی شوند. مهندسین ما وقتی که ابزار را برای PCB آماده می کنند، این مورد را شناسایی می کنند. وقتی این کار انجام شد، شما می توانید این اطلاعات را تحت عنوان “Preparation data” یا “Customer data” در PCB Visualizerببینید.
شما اگر می خواهید قبل از رفتن برد برای تولید، ببینید که اسلات ها و برش ها صحیح هستند، در قسمت Running order روی "Request pre-production approval box" کلیک کنید. پس از آماده سازی دیتا، کار ربرای بازبینی شما متوقف می شود.
همان طور که می دانیم دنیا به سمت تکنولوژی پیش می رود و تمامی کارها از حالت دستی بیرون امده و با کمک تکنولوژی روز انجام می شوند . یکی از مواردی که پیشرفت زیادی داشته است درب اتوماتیک است .
درب اتوماتیک دارای انواع زیادی می باشد که کاربرد های فراوانی دارد . به عنوان مثال یکی از انواع درب های اتوماتیک ، درب اتوماتیک پارکینگ است که امروزه استفاده از نصب درب اتوماتیک پارکینگی بسیار زیاد شده است و در میان افراد رواج یافته است.
در منازل و شرکت ها و سازمان ها و سایر مکان های دیگر از درب پارکینگی استفاده می شود.
برای عبور و مرور ماشین ها و وسایل نقلیه درب اتوماتیک پارکینگی سهولت زیادی ایجاد کرده زیرا توانسته تا حدود زیادی درزمان صرف جویی کند و به عبور و مرور سرعت بالاتری ببخشد. با کمک درب اتوماتیک پارکینگی باز و بسته کردن درب ها آسان می گردد و لازم نیست افراد از خودرو شان بیرون اومده و درب را باز و بسته نمایند .
تمامی این کار ها به وسیله ی فشردن یک دکمه یا ریموت انجام پذیر بوده و دارای سرعت بالایی است .
یکی دیگر از خوبی های درب اتوماتیک پارکینگ این است که این درب ها محافظ های خوبی هستند در برابر دزدان زیرا به راحتی نمی توان درب را باز کرد و به ریموت نیاز است. یکی دیگر از انواع درب اتوماتیک ، درب اتوماتیک شیشه ای است که آن هم دارای کاربرد های بی شماری می باشد و در داخل ساختمان ها و اداره ها و مراکز خرید بزرگ استفاده می شود .
درب اتوماتیک شیشه ای امنیت بالایی داشته و همواره مورد توجه است زیرا سریعا و بدون اتلاف وقت باز و بسته شده و انرژی را نگاه می دارد . همچنین استفاده از این درب برای افراد ناتوان و افراد پیر امتیاز بزرگی محسوب می شود زیرا نیازی به وارد آوردن نیروی فیزیکی به درب اتوماتیک نیست و عبور و مرور از درب به اسانی امکان پذیر است . این درب های شیشه ای اتوماتیک دارای ظاهر شیک و خوبی هستند .
درب اتوماتیک کرکره ای از بیرون مثل یک دیوار محکم است که استقامت بالایی داشته و پر کاربرد است . جای نفوذی در این درب اتوماتیک وجود ندارد . درب اتوماتیک کرکره ای از نوع درب های است که محافظ بسیار خوبی برای داخل ساختمان است.
درب کرکره ای پس از تولید و عرضه همراه با موتور، تیغه، مرکز کنترل تحویل مشتری داده شده و دارای ضمانت نامه می باشد .
در تمامی حالات خریدار باید به کیفیت درب اتوماتیک توجه داشته باشد و ان را در نظر بگیرد .
تهیه ی و نصب درب اتوماتیک کرکره ای بر اساس نیازهای مشتری است که در چه شرایطی چه نوع درب اتوماتیکی را بخواهد و درخواست دهد و این درب ها در انواع متفاوتی می باشند یعنی به صورت دستی و اتوماتیک هستند . بیشتر نوع اتوماتیک درب کرکره ای مورد توجه افراد قرار می گیرد و سفارش داده میشود .
نویسنده: نادر رفیعی
فرآیند تولید برد های الکترونیکی چند لایه در کارگاه مونتاژ برد می باشد.
مراحل مختلفی برای تولید برد الکترونیکی چند لایه وجود دارد که در این مقاله به آن می پردازیم:
شابلون زدن خمیر قلع
قطعه گذاری قطعات SMD
ذوب خمیر قلع
مونتاژ دستی قطعات DIP
کنترل کیفی
تمیز کردن برد ها
بسته بندی
مرحله اول، شابلون زدن خمیر قلع
عمل شابلون زدن خمیر قلع بسیار شبیه به چاپ سیلک روی لباس است که با قرار دادن شابلون روی لباس و پخش جوهر، نقاط مورد نظر آغشته به جوهر می شود. در چاپ خمیر قلع از یک شابلون فلزی استفاده می شود که محل پایه قطعاتی که باید مونتاژ شود روی آن برش خورده است این اولین مرحله برای تولید کننده برد الکترونیکی است.
برای مونتاژ قطعات SMD باید از خمیر قلع استفاده نمود. خمیری خاکستری و چسبناک و حاوی ماده FLUX. قبل از قطعه گذاری باید بر روی تمام پد هایی که قطعه سوار می شود خمیر قلع قرار گیرد. با استفاده از یک شابلون می توان این عملیات را به سرعت انجام داد.
پس از فیکس کردن شابلون به PCB ، روی شابلون را با خمیر قلع می پوشانیم تا در تمام منافذ خمیر قلع نفوذ کند. مشکل اصلی در انجام این قسمت از کار قرار گرفتن محکم شابلون بر روی برد و فیکس شدن آن است تا خمیر در جای مناسب قرار گیرد. همچنین قیمت خمیر قلع زیاد بوده و هدر رفتن آن در پی استفاده غیر اصولی بالا می رود. بهتر است برای فیکس کردن شابلون روی برد الکترونیکی چند لایه از دستگاهی به نام Stencill Printerr استفاده کرد که سرعت و دقت کار را بالا می برد.
مرحله دوم،قطعه گذاری:
یک اشتباه رایج این است که برای تولید برد الکترونیکی چند لایه حتما باید دستگاه مونتاژ داشته باشیم در حالی که اگر برای لحیم کاری از خمیر قلع استفاده شود، صرفا چیدمان قطعات در جای خود کار وقت گیری نیست وو دست انسان با دقت مشابه دستگاه مونتاژ کار می کند. در واقع به خاطر تکراری بودن و خسته شدن از فرآیند مونتاژ بهتر است برای تولیدات حجم بسیار بالا از دستگاه مونتاژ استفاده نمود.
هنگامی که خمیر قلع بر روی برد قرار گرفت، قطعات بر روی آن چیده می شود. این کار را می توان بوسیله دست یا دستگاه مونتاژ انجام داد.
استفاده از موچین برای مونتاژ دستی وسیله ای بسیار کارآمد است!
دستگاه مونتاژ برد الکترونیکی چند لایه چیست؟
این دستگاه در واقع یک ربات کارتزین است که با استفاده از مکش هوا قطعات را بلند کرده و در سر جای خود قرار می دهد. برای راه اندازی اولیه این دستگاه باید وقت زیادی صرف کرد تا برنامه دستگاه، تنظیمات اولیه و جای گذاری برد الکترونیکی و رول های قطعات را انجام داد، اما بعد از آن با سرعت بسیار بالایی شروع به چیدمان قطعات می کند.
به همین دلیل ما برای تولیدات با حجم بسیار بالا استفاده از این دستگاه را پیشنهاد می کنیم و برای تولیدات حجم کمتر، قطعه گذاری دستی را راهکار بهتری می دانیم.
بسیاری افراد تصور می کنند برای تولید برد های چند لایه الکترونیکی با سرعت بالا حتما باید دستگاه مونتاژ داشت، اما برای تعداد 100 عدد برد در روز، روش قطعه گذاری دستی سریع تر است! اگر می خواهید یک کارگاه مونتاژ برد الکترونیکی چند لایه ایجاد نمایید، احتمالا نیازی به خرید این دستگاه نخواهید داشت.
مرحله سوم،ذوب خمیر قلع:
پس از قطعه گذاری باید خمیر قلع را ذوب کرد تا پس از خنک شدن، عمل لحیم کاری صورت گیرد. برای ذوب کردن خمیر قلع از دستگاه کوره مادون قرمز (Reflow Oven) استفاده می کنند. این دستگاه دمای برد ها را تا 250 درجه سانتی گراد بالا برده و بصورت کنترل شده دما را پایین می آورد.در آموزش تعمیر بردهای الکترونیکی این کنترل از انبساط ناگهانی و حرکت قطعات و ایجاد ترک در لحیم کاری جلوگیری می کند.
مرحله چهارم،لحیم کاری قطعات
پس از لحیم شدن قطعات SMD ، برد هایی که دارای قطعات DIP باشند را به صورت دستی لحیم میکنیم. در تولیدات حجم بالا، از وان قلع موجی (Wave soldering machine) برای لحیم کاری قطعات DIP استفاده میشود.
در طراحی می بایست تا جای ممکن از قطعات SMD استفاده نمود چرا که مونتاژ DIP پر هزینه و زمان بر است.
مرحله پنجم،تست و کنترل کیفی:
در کارخانجات تولیدی بزرگ از دستگاه های AOI جهت بازرسی برد الکترونیکی چند لایه استفاده می شود. با استفاده از این دستگاه می توان کیفیت لحیم کاری، اتصالات نابجا و مونتاژ اشتباه قطعات را به سرعت تشخیصص داد. برای تولیدات حجم کم و مدارات ساده نیازی به دستگاه AOI نیست و با بازرسی چشمی و تست تک تک برد ها می توان محصول را کنترل نمود.
مرحله ششم شست و شوی برد ها:
رای جلوگیری از این اتفاق باید برد ها را شست و شو داد. این شست و شوی توسط آب گرم بدون یون صورت می گیرد. آب بدون یون هیچ گونه خاصیت رسانایی ندارد و موجب بروز مشکلی در ما نخواهد شد.
پس از لحیم کاری مقداری فلاکس بر روی برد بر جای می ماند، فلاکس مایعی است که به خمیر قلع افزوده شده تا آن را نرم و چسبنده کند. این مایع چسبناک ظاهر ناخوش آیندی بر روی برد ایجاد میکند و پس از مدتی به خاطر خاصیت اسیدی باعث کاهش استحکام لحیم پایه ها می شود.
مرحله آخر بسته بندی برد الکترونیکی چند لایه:
یکی از موارد حائز اهمیت است که در بسته بندی تجهیزات برد الکترونیکی چند لایه رعایت نکات ایمنی حفاظت از قطعات در برابر الکتریسیته ساکن می باشد. پلاستیک های معمولی به سادگی چند صد ولت الکتریسیتهه ساکن ایجاد می کنند و این ولتاژ برای بسیاری از قطعات می تواند آسیب زننده باشد. در صنایع بسته بندی قطعات و برد الکترونیکی چند لایه از نوعی پلاستیک آنتی استاتیک استفاده می شود که به پلاستیک های متالایز یا آنتی استاتیک معروف است.
این بسته بندی از ایجاد الکتریسیته ساکن و آسیب به قطعات جلوگیری می کند.
نویسنده: نادر رفیعی
طراحی مدار چاپی چند لایه
PCB چند لایه به جای صفحه ی مدار پرینت شده می آید.در این صفحه همه ی اجزا به وسیله ی اجزای مسی،لحیم و بهم جفت می شوند.
مدار چاپی چند لایه می تواند به صورت یک لایه باشد و یا بنا بر خواست شخص به صورت چندلایه،ولی در بیشتر نرم افزارها تا 144 لایه را ساپورت میکند.
تولید کننده برد الکترونیکی
معرفی نرم افزار های کاربردی
نرم افزاری که ما می خواهیم در این آموزش از آن استفاده کنیم،تولیدی از Labcenter electronics است که بیشتر به عنوان ARES PCB شناخته می شود.این یک نرم افزار کاملا حرفه ای است.ورژن دانش آموزی آن به صورت دانلود مجانی در دسترس است اما به صورت کارکردی محدود.
برای مثال PCB میتواند به صورت PDF,JPEG و بسیاری از فرمت های دیگر export شود.(تولید کننده مدار چاپی )
این نرم افزار تا 14 لایه PCB را ساپورت میکند و به صورت کاملا مجهز شده با ابزار بسیار مدرن است که قادر به ساخت یک PCB چند لایه موثر و دقیق هستند.ما میتوانیم عرض اجزا و پدها را بر اساس کاربرد،تغییر دهیم.طراحان میتوانند شکل برد را بر اساس سفارش،طراحی کنند.خروجی این نرم افزار،میتواند به صورت فرمت های انتخابی مختلف توسط طراح باشد.
کتابخانه ی آن هزاران استفاده ی رایج و واقعی را از طریق سوراخ و دستگاه های SMD،شامل می شود.همچنین یک دسته برای اجزای متفرق وجود دارد.یک جزء در دسترس مفیدترهم هست که با آن می توانیم جای پای همه ی دستگاه هایی که جای پایشان در کتابخانه در دسترس نیست را ایجاد کنیم،پس ما می توانیم بگوییم که این نرم افزار همه ی نیازهای تولید کننده های برد الکترونیکی و تولید کننده های pcb را پوشش می دهد و به شدت توسط افراد حرفه ای توصیه شده است.
رایج ترین PCB چند لایه مورد استفاده PCBB یک طرفه است و اجزا و هادی های آن در لایه های مختلف مدار چاپی چندلایه با سوراخ های درون صفحه به نام Viass متصل می شوند.
آموزش طراحی مدار چاپی چند لایه به صورت گام به گام
(در مثال ما،ما از مدار فلاشر LED استفاده می کنیم و برد الکترونیکی چند لایه را طراحی می کنیم).
نکته:فرض شده که شما نرم افزار را نصب کرده اید و دانش پایه ای الکترونیک را آموخته اید.
تولید کننده pcb
مدار چاپی چند لایه در نرم افزار طراحی می شود و بعد فایل نرم افزار به تولیدکننده داده می شود و بقیه ی کار عملی است و در حوزه ی این مقاله نیست.این مقاله فقط چگونگی طراحی برد الکترونیکی چند لایه از یک مدار الکتریکی خاص در نرم افزار را پوشش می دهد.
همان طور که می دانیم دنیا به سمت تکنولوژی پیش می رود و تمامی کارها از حالت دستی بیرون امده و با کمک تکنولوژی روز انجام می شوند . یکی از مواردی که پیشرفت زیادی داشته است درب اتوماتیک است . درب اتوماتیک دارای انواع زیادی می باشد که کاربرد های فراوانی دارد .
به عنوان مثال یکی از انواع نصب درب اتوماتیک ، درب اتوماتیک پارکینگ است که امروزه استفاده از درب اتوماتیک پارکینگی بسیار زیاد شده است و در میان افراد رواج یافته است. در منازل و شرکت ها و سازمان ها و سایر مکان های دیگر از درب پارکینگی استفاده می شود.
برای عبور و مرور ماشین ها و وسایل نقلیه درب اتوماتیک پارکینگی سهولت زیادی ایجاد کرده زیرا توانسته تا حدود زیادی درزمان صرف جویی کند و به عبور و مرور سرعت بالاتری ببخشد. با کمک درب اتوماتیک پارکینگی باز و بسته کردن درب ها آسان می گردد و لازم نیست افراد از خودرو شان بیرون اومده و درب را باز و بسته نمایند .
تمامی این کار ها به وسیله ی فشردن یک دکمه یا ریموت انجام پذیر بوده و دارای سرعت بالایی است .
یکی دیگر از خوبی های درب اتوماتیک پارکینگ این است که این درب ها محافظ های خوبی هستند در برابر دزدان زیرا به راحتی نمی توان درب را باز کرد و به ریموت نیاز است. یکی دیگر از انواع درب اتوماتیک ، درب اتوماتیک شیشه ای است که آن هم دارای کاربرد های بی شماری می باشد و در داخل ساختمان ها و اداره ها و مراکز خرید بزرگ استفاده می شود .
درب اتوماتیک شیشه ای امنیت بالایی داشته و همواره مورد توجه است زیرا سریعا و بدون اتلاف وقت باز و بسته شده و انرژی را نگاه می دارد . همچنین استفاده از این درب برای افراد ناتوان و افراد پیر امتیاز بزرگی محسوب می شود زیرا نیازی به وارد آوردن نیروی فیزیکی به درب اتوماتیک نیست و عبور و مرور از درب به اسانی امکان پذیر است . این درب های شیشه ای اتوماتیک دارای ظاهر شیک و خوبی هستند .
درب اتوماتیک کرکره ای از بیرون مثل یک دیوار محکم است که استقامت بالایی داشته و پر کاربرد است . جای نفوذی در این درب اتوماتیک وجود ندارد . درب اتوماتیک کرکره ای از نوع درب های است که محافظ بسیار خوبی برای داخل ساختمان است.
درب کرکره ای پس از تولید و عرضه همراه با موتور، تیغه، مرکز کنترل تحویل مشتری داده شده و دارای ضمانت نامه می باشد .
در تمامی حالات خریدار باید به کیفیت درب اتوماتیک توجه داشته باشد و ان را در نظر بگیرد .
تهیه ی و نصب درب اتوماتیک کرکره ای بر اساس نیازهای مشتری است که در چه شرایطی چه نوع درب اتوماتیکی را بخواهد و درخواست دهد و این درب ها در انواع متفاوتی می باشند یعنی به صورت دستی و اتوماتیک هستند . بیشتر نوع اتوماتیک درب کرکره ای مورد توجه افراد قرار می گیرد و سفارش داده میشود .