Nyomtatott áramkör tervezés

Nyomtatott áramkör tervezés

Amikor 2012-ben megalapítottam a céget, akkor már több mint húszéves áramkörtervezési gyakorlattal rendelkeztem. Igazából ez a szerelem a nyomtatott áramkörökkel még a középiskola első éveiben kezdődött. Akkoriban még nem terjedtek el a számítógépek, kézzel rajzoltuk meg a nyomtatott áramkörök készítéséhez a mester filmeket. Az első program amit használtam áramkörtervezésre a DOS alatt használható Smartwork nevű nyáktervező program volt. Azóta nagyon sokat fejlődött a technológia, ma már szinte minden áramkör amit tervezünk nagyfokú integráltsággal rendelkezik, felületszerelt alkatrészeket tartalmaz. A munkánk során az alapokat az IPC-2221A szabvány írja le, amelyet a teljes tervezési folyamat során következetesen használunk is. A szabvány mellett a gyárthatósági paraméterek azok amik meghatározzák a kereteket a tervezési munka során, no és persze a legfontosabb szabályozó: a megrendelő kérése. A szabványok és a szabályok addig segítik a munkánkat, amíg nincs az adott kérdésre megrendelői instrukció. Alapszabály ugyanis, hogy a megrendelő utasítása, még a szabványokat is felülírhatja adott esetben. Természetesen amikor ilyen adódik, akkor ezt a megrendelővel is tisztázzuk még a munka megkezdése előtt.

A NYÁK tervezési munkánk során jellemzően több alkalommal kell a megrendelővel kommunikálnunk. Az első lépésben egy vázlat tervet készítünk. Ilyenkor már lehet látni a főbb méreteket, a csatlakozók, szenzorok és a fontosabb alkatrészek elhelyezkedését. A megrendelő ezt jóváhagyhatja, vagy kérhet módosításokat. 

 

Amikor az alkatrészek elrendezése eldőlt, akkor elrendezzük az összes alkatrészt a közel végleges pozíciójukba. Ebben a lépésben állítjuk be a tervezőrendszerben a szabályrendszereket a várható gyártási technológiához igazodóan.Ha szükséges az alkatrészek elrendezése után újból egyeztetünk a megrendelő szakembereivel, például a mechanikai tervezővel, aki megvizsgálhatja van-e esetleges ütközés a várható burkolati elemekkel.

A következő lépésben huzalozás történik. Egyszerűbb paneleknél ez tipikusan 2-4 réteg, de volt már szerencsénk számos esetben 6 réteg fölötti panelekkel is dolgozni. A modern PCB gyártási technológiáknak köszönhetően a kreativitásnak szinte csak a megrendelés költségvetése szabhat korlátot. Csak, hogy néhány szakmai érdekességet említsek:

  • eltemetett és vak viák tervezése: amikor a via csak bizonyos rétegek között van átfúrva, nem az egész panelen

  • HDI: nagy sűrűségű rajzolat esetén lézerrel “fúrt” mikro viák

  • Alumínium hordozó: főképp LED világítótestekhez jó hővezetésű aluminium lap a hordozó lemez. Természetesen ezt is tudunk nem csak tervezni, de beültetni is.

  • rigid-flex: a nyák egyes részei merevek, más részei pedig hajlékonyak

  • impedancia illesztett: nagy sebességű és rádiófrekvenciás paneleknél a megfelelő működéshez sok szabályt be kell tartani már a tervezés során is. Ezek egyike az impedancia illesztett tervezés és gyártás, amikor is figyelembe vesszük a gyártó által használható anyagokat és rétegrendeket, és úgy tervezzük meg az áramkört, hogy az érzékeny részek a gyártás végére épp a kívánt impedanciát adják.

A teljes tervezési folyamatnak ugyan maga a NYÁK tervezés csak egy része általában, azonban mégis az egyik legfontosabb részfeladat. Hatalmas kreativitást ad a tervezőnek, merem állítani, hogy az alkotási folyamat egyik legélvezetesebb része.