طراحی بردهای الکترونیکی :
هر ابزار و وسیله ای فارق از اینکه چه کاربردی دارد ، باید دارای طراحی مناسبی باشد تا مورد استقبال قرار گیرد. در واقع اگر ایده و طرح اولیه ، حرفی برای گفتن داشته باشند ، در آن صورت می توان امیدوار بود که محصول مورد نظر در بازار جایگاه خودش را پیدا می کند. به همین خاطر ممکن است برایتان سوال پیش بیاید که برای دست یافتن به چنین امری ، توجه به چه چیز مهم و حیاتی می باشد؟
بدون شک بکارگیری نیروی کارآمد و با مهارت بالا و داشتن اتاق فکر و نیاز سنجی بازار باعث می شود تا طرح اولیه بدون هیچ مشکل و خطایی به مرحله پیاده سازی برسد.
میتوانید مقاله مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی را مطالعه کنید.
این موضوع مسئله ای است که ما به آن توجه ویژه ای داریم.
ما در شرکت نیکنام سامانه الکترونیک همواره بر این تلاش هستیم تا با داشتن نیروهای مجرب و فنی در حوزه های تخصصی خود با علاقه و انگیزه بیشتری برای نیاز کلیه سازمان ها و صنایع دولتی و غیر دولتی فعالیت و انجام وظیفه نماییم و این خود برای مجموعه ما ، هدف و یک اصل می باشد.
پیشرفت علم و تکنولوژی و نقش جدایی ناپذیر دنیای الکترونیک از زندگی روزمره‌ی انسانها و حرکت به سوی زندگی ماشینی و بدون دخالت انسان ، نقش دنیای الکترونیک را بیش از پیش پر رنگ تر کرده است.
اکثر دستگاه ها و ابزار پیرامون ما که موجب رفاه ، آسایش ، تسهیل در انجام امور و… در زندگی ما شده اند به وسیله بردهای الکترونیکی کنترل می شوند. بنابراین طراحی های جدید در دنیای الکترونیک می تواند آسودگی بیشتری را برای انسان در زندگی شخصی ، اجتماعی و کاری و … فراهم می کند.
در کشورهای در حال توسعه همانند ایران که سعی بر ایجاد استقلال در تولید و خودکفایی در حوزه های مختلف را دارند ولی توانایی و عزم طراحی محصولات جدید با استانداردهای جهانی و رقابت با محصولات موجود در بازار کمتر به چشم میخورد و از طرفی دیگر با موانعی همچون تحریم ها مواجه می باشد روش مهندسی معکوس بیشتر به چشم میخورد و رد پای آن در تمامی محصولات تولیدی دیده می شود .
چرا مهندسی معکوس ؟ رابطه ی مهندسی معکوس و طراحی ؟
یکی از کاربردهای مهندسی معکوس بردهای الکترونیکی دسترسی به علم و تکنولوژی ساخت می باشد . مهندسی معکوس در حوزه های مختلف منجر به آشنایی با طراحی های مختلف می شود که بسیار به پیداکردن دید طراحی و وسعت دادن به آن و افزایش خلاقیت در طراحی های محصولات جدید کمک می کند .
درست است که از مهندسی معکوس می توان به طراحی رسید ولی در حقیقت مهندسی معکوس و طراحی 2 نقطه ی مقابل هم هستند.
در مهندسی معکوس دستگاه یا برد الکترونیکی موجود می باشد و ما از طریق این روش به علم و تکنولوژی دست پیدا میکنیم ولی در طراحی ما ایده ، علم ، توانایی و مهارت را داریم و از طریق آن به محصول نهایی می رسیم.
نیازهای اولیه برای طراحی
برای تولید یک محصول جدید پارامترهای بسیاری مورد نیاز می باشند و باید مورد بررسی قرار بگیرند .
در ابتدا باید تیمی قوی از افراد متخصص و با تجربه در حوزه های مختلف دراختیار داشت تا توانایی آنالیز ، مدیریت و اجرای فرایند طراحی و تولید را داشته باشند
برای تولید محصولی جدید می بایست تیمی در قالب اتاق فکر برای بررسی محصولات موجود در بازار ، نیاز سنجی ، و ارائه ی ایده های جدید و … با یکدیگر همکاری نمایند تا در نهایت خروجی ، یک ایده ای کامل و قابل اجرا حاصل شود . در این راستا لازم است ، بررسی های اولیه صورت گیرد که برای مراحل طراحی ، ساخت نمونه ، تست و تولید ، چه تمهیدات ، تجهیزات ، نیروی کاری و… نیاز می باشد .
لازم است در بدبینانه ترین حالت ، مشکلات احتمالی پیش بینی شده و برای هر یک از آنها تدابیری اندیشیده شود تا در صورت بروز مشکل سریعا حل و فصل شود. با بررسی دقیق و مو شکافانه و برنامه ریزی دقیق برای تک تک مراحل انجام کار می توان میزان خطا را به صفر رساند.
حال سوال بعدی که در این میان مطرح می شود، این است که نحوه طراحی بردهای الکترونیکی به چه طریق بوده و این موضوع چه مواردی را در بر می گیرد؟ برای رسیدن به پاسخ این سوال می توانید تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.
شاسد مقاله تعمیرات بردهای الکترونیکی برای شما جذاب باشد.
طراحی مدار اولیه :
پس از بررسی های اولیه و نهایی شدن ایده طراحی ، می بایست برای طراحان بیان مسئله شود و جزئیات بردی که باید طراحی شود شامل : ابعاد ، مشخصات ظاهری و فنی ، قطعاتی که الزامیست استفاده شود ، جزئیات برنامه نویسی ، جزئیاتی که باید اندازه گیری و محاسبه شوند ، ورودی و خروجی ها ، زمانبندی ها و … برای طراح مشخص شود تا طراح بر اساس آنها فرایند طراحی را برنامه ریزی کند .
پس از مشخص شدن جزئیات ، طراح بر اساس آنها مدار اولیه را طراحی می کند. طراحی شماتیک اولیه معمولا به صورت دستی بر روی کاغذ صورت می پذیرد تا بررسی ها و محاسبات اولیه صورت بگیرد بعد از فاینال شدن شماتیک درون نرم افزار پیاده سازی و شبیه سازی می شود . برای دستیابی به این نوع طراحی باید از
نرم افزارهای مختلفی که به این منظور طراحی و ساخته شده اند، استفاده کرد.
مهم ترین کاربرد شماتیک مدار این است که با استفاده از آن می توان وظیفه هر یک از بخش های موجود در مدار را تعیین کرد و با خواندن نقشه بدست آمده به راحتی می توان به وظیفه و کارکرد مدار پی برد. شماتیک مدار اگر اصولی و درست بر اساس قوانین الکترونیک رسم شود پس از تولید ، جهت تحلیل ، تست
و راه اندازی برد استفاده می شود. در صورت بروز مشکل ، با مراجعه به آن می توان به راحتی عیب یابی نمود . البته خواندن نقشه شماتیک مهارت خاص خودش را داشته و بدیهی است که یک فرد متخصص دارای چنین مهارتی می باشد.
آشنایی با پردازنده ها و کسب اطلاعات در مورد آن :
به یاد داشته باشید که آشنایی با این پردازنده ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیرا بخش مهمی از عملکرد درست یک برد الکترونیکی را شامل می شوند. به این دلیل که امکان برنامه ریزی در آنها وجود داشته و به این ترتیب در حین طراحی بردهای الکترونیکی وظیفه آنها مشخص می شود. به بیان واضح تر با برنامه مورد نظری که به اینگونه تراشه ها داده می شود، می توان عملکرد بردهای الکترونیکی را تعیین کرد ، چرا که دارای قدرت پردازش بوده و به همین جهت همان عملکردی که مورد انتظار ما می باشند را به اجرا در می آورند.
طراحی بردهای الکترونیکی به چه صورتی انجام می شود؟
باید در نظر داشت که با توجه به پیشرفت تکنولوژی و ساده تر شدن روند کاری نرم افزارهای متعددی برای طراحی محصولات گوناگون در اختیار متخصصان قرار می گیرند. این نرم افزارها این امکان را به متخصصین می دهند تا با حداقل سختی کار مراحل طراحی بردهای الکترونیکی را به خوبی انجام دهند. به همین جهت به راحتی می توان متوجه شد که اینگونه نرم افزارها مهم ترین ابزار مورد نیاز برای یک متخصص طراح محسوب می شوند. پس از طراحی شماتیک مدار و شبیه سازی در نرم افزارهای مربوطه ، نوبت به طراحی نرم افزاری PCB می رسد که طراحی PCB نکات بسیاری دارد که در حین طراحی باید رعایت شود و نیاز به دانش ، تخصص، مهارت و تجربه بسیار بالایی می باشد که در ادامه ی مطلب با برخی از آنها آشنا می شویم .
آشنایی با برد مدار چاپی PCB :
پس از به اتمام رساندن مراحل طراحی بردهای الکترونیکی با استفاده از نرم افزارهای موجود نوبت به پیاده سازی آنها بر روی یک برد مدار چاپی می رسد. حال برد مدار چاپی PCB چیست و به چه جهتی مورد استفاده قرار می گیرد؟ به بیان ساده ، قطعات مختلف الکترونیکی بر روی این برد مدار چاپی سوار می شوند.
یعنی پس از آنکه مراحل طراحی به اتمام رسید، هر یک از قطعات بردهای الکترونیکی باید به درستی بر روی PCB نصب و یا مونتاژ شوند. به بیانی دیگر مدار طراحی شده بر روی مدار چاپی و یا PCB پیاده سازی
می شود که در حقیقت موقعیت مکانی قطعات بر روی برد به همراه اتصالات و ارتباطات میان آنها هستند.
تا اینجای مطالب به طور مختصر با نحوه طراحی بردهای الکترونیکی آشنا شدید. اما حالا موضوع مهمی در این میان مطرح است که باید به آن پرداخته شود. آن هم این است که طراحی بردهای الکترونیکی برخلاف آنچه که به نظر می رسد، ساده و پیش پا افتاده نمی باشد. چون اگر کوچک ترین خطایی در آن صورت گیرد، ممکن است برد مورد نظر در انتها عملکرد خوبی از خود نشان ندهد.
به همین جهت در حین انجام تمامی مراحل فوق لازم است تا به استانداردهایی اهمیت داده شود. استانداردهایی که همگی درتیم متخصصین نیکنام سامانه الکترونیک بکار گرفته شده که در نهایت منجر به ارائه محصولی بی نقص و با کیفیت می شود. از جمله برخی از استانداردهای مذکور می توان به موارد زیر اشاره کرد.
نحوه ی PLACEMENT ، طول ، عرض ، قطر ترک ها ، نحوه ی ترک کشی ها و … .
استفاده از ترک های مثبت و منفی
نکته بسیار مهمی که باید به آن توجه شود، استفاده از ترک های مثبت و منفی به تعداد بالا است. زیرا چنانچه این ترک ها از ضخامت کمی برخوردار باشند، ممکن است به سبب مقدار بالای جریان موجود در مدار بسوزند. در نتیجه لازم است تا در بردهای الکترونیکی که قطعات زیادی در آنها بکار برده می شود، ترک های ضخیم تری را مورد استفاده قرار داد.
توجه و اهمیت قائل شدن به نحوه مونتاژ قطعات :
نکته ای که در رابطه با مونتاژ قطعات بر روی بردهای مدار چاپی وجود دارد، این است که قطعات باید برحسب میزان اهمیتی که دارند مونتاژ شوند. به بیان واضح تر ابتدا باید مهم ترین قطعه را بر روی مدار قرار داد و در انتها به نصب قطعه ای که از اهمیت به مراتب کمتری برخوردار است، مشغول شد. بدیهی است که پردازنده ها به سبب آنکه برنامه بردهای الکترونیکی به آنها داده می شود، از اهمیت به مراتب بالاتری نسبت به دیگر قطعات برخوردار هستند. پس از مونتاژ کردن آنها می توان جهت نصب قطعات دیگری چون خازن ها، مقاومت ها و… اقدام کرد.
توجه به فاصله میان قطعات کوتاه و بلند :
در کنار موارد گفته شده در بالا لازم است تا به نحوه قرارگیری قطعات کوتاه و بلند نیز توجه داشته باشیم. به گونه ای قطعات بلند مانع از تسلط برروی برد و ادامه مونتاژ می شود . لذا لازم است که در ابتدا قطعات با ارتفاع کمتر مونتاژ شوند و سپس سراغ مونتاژ قطعات با ارتفاع بالا برویم .
عدم چیدمان قطعات پر حرارت و قطعات حساس به گرما در کنار یکدیگر :
باید توجه داشت که در هنگام طراحی PCB قطعاتی که تولید گرما می کنند، در کنار قطعاتی که نسبت به دمای بالا حساس هستند قرار نگیرند. چرا که این کار می تواند در روند کار قطعات حساس به گرما خلل ایجاد کرده و در نتیجه شاهد عملکرد مورد انتظار از آنها نباشیم.
در مونتاژ قطعات هم این نکته بسیار حائز اهمیت می باشد .ممکن است قطعات حساس به دمای بالا بر اثر حرارت ناشی از هویه و هیتر آسیب ببینند به همین جهت برای جلوگیری از وقوع چنین امری لازم است قطعات حساس به حرارت در آخر مونتاژ شوند .
پس از اتمام مونتاژ لازم است که برد به خوبی شسته شده و چک نهایی مونتاژ صورت بگیرد تا قطعه ای به اشتباه مونتاژ نشده باشد و یا اتصال کوتاه در اثر مونتاژ صورت نگرفته باشد .
تست و QC برد طراحی شده :
پس از اتمام مونتاژ برد ، نوبت به تست ، راه اندازی و QC برد طراحی شده می باشد . این مرحله بسیار حائز اهمیت است زیرا در صورت وجود کوچکترین اشکال در روند تست و QC ، تایید اشتباه منجر به تولید به تعداد بالای یک محصول بی کیفیت می شود که هم خسارت مالی و زمانی را به همراه دارد و هم منجر به عدم رضایت مشتری می شود .
تمامی مراحل تست بر اساس آنالیز تیم طراحی مشخص شده و در قالب TESTSHEET در اختیار تیم تست و QC قرار می گیرد . پس از تست و QC فاینال و تایید نهایی جهت تولید تعداد بالای محصول اقدام میشود.
نکاتی که پس از تولید یک محصول طراحی شده حائز اهمیت است ، بسته بندی ، نحوه ی ارائه به مشتریان ، گارانتی و خدمات پس از فروش می باشد .
تنها کیفیت و کمیت خدمات ، تضمین کننده ی دائمی بازار برای خدمات نیست . طرز رفتار و روحیه و نحوه ارتباط با مشتریان ، عامل تعیین کننده بسیار مهمی است که با قیمتی که برای خدمات خود دریافت می کنید رابطه مستقیم دارد .
در این مقاله سعی بر این بود که شما با مراحل طراحی بردهای الکترونیکی از ابتدا ، پیدا کردن ایده ی مناسب تا ارائه ی به بازار و همچنین برخی از استانداردهایی که باید در روند کار مورد استفاده قرار گیرند
به طور مختصر آشنا شوید.
شرکت نیکنام سامانه الکترونیک با تیم متخصص و باتجربه خود جهت ارائه کلیه خدمات الکترونیکی از جمله طراحی بردهای الکترونیکی (دیجیتال و آنالوگ) در خدمت شما مشتریان عزیز می باشد .
هدف ما ، رضایتمندی شماست
منابلع کلیدی:
به مطالعه ادامه دهید
