صنعت الکترونیک با بیشتر صنایع به طور مستقیم و غیر مستقیم در ارتباط است و بردهای الکترونیکی تاثیر زیادی در شیوه زندگی ما دارند. این بردها هر روز در حال بروزرسانی و ارتقا هستند تا سطح کیفی زندگی را بالاتر ببرند. در ادامه به شرح نیازها برای ساخت و طراحی برد الکترونیکی می‌پردازیم.

طراحی برد الکترونیکی

طراحی برد الکترونیکی از مراحل اولیه کل پروسه ساخت یک برد الکترونیکی محسوب می‌شود. قبل از انجام هر کاری باید مشخص شود این برد الکترونیکی چه نیازهایی را برطرف می‌کند یا به عبارتی خروجی عملکرد برد چه باید باشد. بر اساس نیاز مشخص شده، برد طراحی می‌شود و پس از آن به مراحل ساخت و مونتاژ برد می‌رود. در طراحی برد الکترونیکی از نرم افزارهای طراحی مختلفی استفاده می‌شود که محبوب‌ترین آنها آلتیوم دیزاینر است. تمامی پروژه در این نرم افزار مستند می‌شود و شماتیک کلی برد شکل می‌گیرد.

قیمت طراحی برد الکترونیکی

قیمت طراحی مدار به عوامل مختلفی بستگی دارد که بر اساس نیاز تغییر می‌کنند. در ادامه مهمترین عوامل موثر در قیمت طراحی برد گفته شده است.

• تعداد لایه برد نقش مهمی در هزینه طراحی مدار الکترونیکی دارد.
• نوع برد SMD یا DIP بر اساس دانسیته و ترکیبی بودن تاثیر در طراحی مدار الکترونیکی دارد.
• گاهی نیاز است از روش مهندسی معکوس برد الکترونیکی استفاده کنیم که هزینه طراحی مدار آن متفاوت خواهد بود.
• مواردی مثل آنالوگ یا دیجیتال بودن، وجود میکروکنترلر در برد، بردهایی با UI سخت افزاری و نرم افزاری نیز تاثیر در هزینه طراحی مدار الکترونیکی دارند.

این نکته را فراموش نکنید! هرچه در مرحله طراحی دقت و زمان بیشتری صرف کنید با وجود کمی بالا رفتن هزینه های اولیه، کیفیت ساخت و مهمتر از آن هزینه های ساخت و مونتاژ برد صرفه جویی خواهد شد.

مراحل طراحی و ساخت برد الکترونیکی

طراحی برد نیز مانند بسیاری از پروژه های طراحی شامل مراحل مختلفی است. با این تفاوت که دقت و بهینه سازی در طراحی برد تاثیر زیادی در کیفیت محصول دارد. به طور کلی مراحل طراحی برد الکترونیک به شکل زیر است.

• مشخص کردن نیازها: ابتدا باید دید چه الزاماتی در ساخت برد وجود دارد. مثلا عملکرد برد، ابعاد برد، شرایط محیطی برد و سایر نیازهایی که در پروژه وجود دارد.
• انتخاب درست قطعات: با انتخاب مناسب قطعات در این مرحله بسیاری از هزینه ها می‌تواند کاهش یابد.
• طراحی شماتیک مدار و چیدمان PCB : این مرحله توسط نرم افزارهای طراحی که بیشتر از آلتیوم دیزاینر استفاده می‌شود، تمامی مشخصات، اتصالات، مسیرها و بسیاری از جزئیات پروژه مستند و طراحی می‌شوند.

نرم افزار های طراحی برد الکترونیک

نرم افزارهای مختلفی با امکانات متفاوت برای طراحی بردهای الکترونیکی وجود دارد. در حال حاضر آلتیوم دیزاینر کاملترین و پرکاربردترین نرم افزار بین مهندسین الکترونیک محسوب می‌شود. در ادامه لیستی از بهترین نرم افزارهای طراحی مدار PCB آورده شده است.

• Eagle
• Proteus
• KiCad
• Cadence
• DesignSpark
• Cadstar
• PADS PCB

ساخت برد الکترونیکی یا مدار چاپی

ساخت برد الکترونیکی شامل مراحل زیادی است که هرکدام نیاز به دقت زیادی دارد. در ادامه به طور خلاصه مراحل ساخت برد الکترونیکی گفنه شده است.

• انتخاب برد مدار چاپی PCB
• طرح زدن روی PCB
• همسان سازی اندازه های دیاگرام برد در نرم افزار
• چاپ دیاگرام و تراز کردن کاغذ با PCB
• اتوکشی دیاگرام و خنک کاری پس از آن
• حکاکی PCB و سوراخکاری آن توسط مته برای ساخت مدار چاپی

سفارش مونتاژ برد الکترونیکی

خدمات مونتاژ برد الکترونیکی

پس از مرحله طراحی و تست برای ساخت برد نیاز است تا قطعات را بر روی PCB مونتاژ کنیم. معمولا بهینه سازی در طراحی هزینه ها و مشکلات مونتاژ را کاهش می‌دهد. بخشی از هزینه مونتاژ برد الکترونیکی به میزان مصرف قلع در آن مربوط می‌شود که مستقیما به طراحی وتعداد نقاط اتصال برد مرتبط است. مونتاژ برد به دور صورت SMD و DIP انجام میشود که در ادامه مختصر تفاوت آن را خواهیم گفت.

مونتاژ برد smd

مونتاژ برد به روش نصب سطحی یا SMD سریعتر از سایر روش ها انجام می‌شود، با این حال برد DIP همچنان در صنایع مختلف کاربرد دارد. در این روش قطعات کوچکتر هستند و این امکان را فراهم می‌کنند که برد در حجم کمتر و لایه های بیشتری طراحی و ساخته شوند. همینطور برای مونتاژ ارزانتر در حجم بالا از دستگاه های اتوماتیک و پیشرفته استفاده می‌شود که هزینه ها را کاهش و سرعت را افزایش می‌دهند.

مونتاژ برد dip

در این روش پایه های قطعه را در محل قرارگیری می‌گذاریم و از سمت دیگر برد PCB آنها را لحیم می‌‍کنیم. لازم است که استانداردهای مونتاژ رعایت شود، چون در غیر این صورت به راحتی اتصالات خراب می‌شوند. تجهیزات رایج در این روش عبارتند از: هویه، روغن لحیم، وان قلع، پنس و….

سفارش ساخت برد الکترونیکی PCBA

PCBA همان برد با قطعات مونتاژ شده بر روی آن است. سفارش PCBA به این معناست که تمامی فرایند های طراحی، تامین قطعات الکترونیکی، خرید PCB و … در یک پروژه انجام شود. از مهمترین محاسن این روش اسن است که هزینه های خرید از واسطه ها کم می‌شود. علاوه بر آن در صورت بروز مشکل شما با یک شخص یا تیم در ارتباط هستید و مشکلات ارتباط و هماهنگی چند تیم متفاوت را ندارید. تمامی مراحل تا قبل از مرحله بسته بندی مصول توسط یک تیک انجام می‌شود. موارد زیر مهمترین مزایای این روش هستند:

• کاهش هزینه های تامین قطعات الکترونیکی
• تامین قطعات کمیاب توسط تیم پروژه
• کاهش هزینه های طراحی و مونتاژ به دلیل انجام پروژه توسط یک تیم
• استفاده از تجربه ی یک تیم متخصص مرتبط
• صرف کردن منابع صرفه جویی شده برای بهیود محصول و فروش آن
• سرعت بالا در انجام پروژه به دلیل هماهنگی تیمی
• عقد قرارداد با یک تیم و گارانتی محصول، در صورتی که جداگانه گارانتی نخواهید داشت

اصول و استانداردهای طراحی مدار و بردهای الکترونیکی

طراحی برد الکترونیکی کار پیچیده ای است، مخصوصا زمانی که بحث مونتاژ آن مطرح می‌شود. از آنجایی که بسیاری از صنایع مختلف مستقیم و غیر مستقیم با الکترونیک و برد ارتباط دارند نیازی ایجاد شده که کیفیت محصولات الکترونیکی را بالا ببرد. برای یکسان سازی و با کیفیت کردن محصولات الکترونیکی یک اتحادیه به نام IPC تشکیل شد که استانداردهای مشخصی برای طراحی، تولید، مونتاژو موارد دیگر ایجاد کرده که موسسه استاندارد آمریکا هم آن را تایید کرده است.

شرکت هایی که خدمات طراحی برد الکترونیک، مونتاژ و ساخت انجام می‌دهند ازنیروهای متخصصی استفاده می‌کنند که به تمام این استاندارد ها اشراف دارند. بنابراین کیفیت کاری که توسط یک تیم متخصص انجام می‌شود بالاتر از یک فرد با تجربه ای متوسط است. تیم متخصصین الکترونیک دیجی قطعه با بیش از یک دهه فعالیت در حوزه طراحی و ساخت برد، از تجربیات خود در ساخت هر پروژه بهره می‌گیرد و قیمت مناسب و کیفیت محصول را گارانتی می‌کند.