5 Adımda PCB Tasarımı

Elektronik bileşenleri bir arada tutan ve bileşenler arasında elektriksel bağlantı sağlayan PCB’lerin tasarımları yapılırken bazı noktalara dikkat etmek gerekiyor. Aşamalar doğru takip edilip adım adım kontroller sağlandığı takdirde ortaya çıkması muhtemel hataların önüne geçilebiliyor. PCB tasarımları yapılırken dikkat edilmesi gereken adımlar 5 maddeden oluşuyor:

1-PCB teknolojisinin ve yapısının belirlenmesi

PCB tasarımına başlamadan önce devrenin yapısal olarak karmaşıklığını ön görüp yol/boşluk gereksinimi, katman sayısı, via çapı, via türü, ek durumlar gibi ilave gereksinimleri belirlemek önem taşıyor. Temelde küçük, karmaşık ve sınırları zorlayan gereksinimler, maliyetleri ve üretilebilirliği olumsuz etkileyebiliyor.

2- Tasarım kriterlerinin tanımlanması

PCB tasarımlarına başlamadan önce elektriksel şemadan emin olmak ve tasarım kriterlerini de buna bağlı olarak belirlemek gerekiyor. Takip edilmesi gereken standartlar varsa bunlar en baştan tanımlanmalı. Aksi durumda tasarımları sıfırdan başlayarak yapmak gerekebiliyor.

Temel tasarım kriterleri şu şekildedir;
● PCB katman sayısı
● Minimum track kalınlık ve boşluk

● Minimum via çapı ve delik çapı

● Genel kriterleri tanımlama (PCB için)
● Mekanik limitler ve izinler

● Takip edilecek ve uyulması gereken standartların tanımlanması

●İzolasyon,empadans,PCB stack-up, frekans gibi spesifik konuların tanımlanması

Belirlenen bu kriterlerin online olarak, çizim sırasında aktif edilmesi de sürecin daha sağlıklı ilerlemesini sağlayacaktır.

3- Tasarım

Tasarım aşamasında öncelikle; malzemelerin kılıf doğrulaması yapılmalı, through hole ve SMD malzeme padleri önerilere göre uygulanmalı, mekanik limit ve ihtiyaçlar doğru oluşturulmalı ve malzemeler tasarıma bağlı olarak yerleştirilmelidir. Temel olarak gruplama mantığı uygulamaya çalışılmalı, güç devreleri, dijital, kontrol, analog, haberleşme gibi yapısal kısımlar grup olarak bir arada uygulanmalıdır.

Dizgi kolaylığı açısından da SMD ve through hole malzemeleri tek yüzeyde toplanmaya çalışılmalı ve çizimde temel prensip olarak keskin dönüşlü (90°) yollar yapılmamalıdır. Yay veya <= 45° açılar genel olarak uygundur, yolun ihtiyacına göre hangisinin tercih edileceğine karar verilebilir. Pad bağlantıları mümkün olduğunca dik ve ortadan yapılmalı, yol kalınlıkları ve boşluklar devrenin ihtiyacına göre aşırıya kaçmadan uygulanmalıdır, çünkü en kalın yol her zaman en iyisi değildir. İki bağlantı arası en uygun güzergahtan sağlanmalı ve kısa tutulmalı, mümkünse via geçişleri az tercih edilmelidir. Ayrıca padlerin üzerine gelen malzeme baskıları ve yazılar düzeltilmeli, bir bütün olarak gözden geçirilmelidir. Eğer kullanılan programın kapasitesi yeterliyse, sanal ortamda 3D olarak PCB tasarımına bakmak da faydalı olacaktır.

4- Eklentiler

PCB tasarımına; dizgi, saha, son kullanıcı gibi ihtiyaçlar göz önünde bulundurarak gerekli eklentiler ilave edilmelidir. Bu eklentiler; otomatik makineler için gerekli fiducial, dizgi için gerekli ise çıta, 2-4 mm arası kaplamasız referans delikleri, PCB takip kodu, seri kodu, etiket alanı, saha ve son kullanıcı için açıklama, logo, marka ve nottur.

5- DRC (Desing Rules Check)

Doğrulanmış şematik çizim üzerinden PCB çizimine başlamak temel prensip olarak kabul edilmelidir. Bu şekilde program, tanımlanmış olan kriterlere göre en doğru kontrolü yapabilir. Her programda eksik bağlantı, yanlış bağlantı, kısa devre bağlantı, yakınlık uyarısı vb. yapılabiliyor. Kullanılan PCB çizim programına bağlı olarak bu kontroller daha detaylı ve farklı özellikler sunabiliyor. Bahsettiğimiz temel kontroller sonrası, tüm hataları temizlenip tasarımın temel doğrulaması sağlanmış olacaktır. Böylece muhtemel büyük hataların önüne geçilebilir.