این پروژه مربوط به طراحی PCB یک اسکنر ۸ سنسوره است که با هدف پیاده‌سازی مدار کنترلی و پردازش سیگنال‌های مربوط به چندین سنسور در یک برد فشرده در سال 1399 انجام شده است.
با توجه به تعداد بالای قطعات، اتصالات و مسیرهای موردنیاز، یکی از چالش‌های اصلی پروژه، مدیریت فضای محدود PCB و دستیابی به یک Layout منظم و قابل تولید بوده است. در این طراحی، قطعات در هر دو طرف برد جانمایی شده‌اند تا از فضای موجود روی PCB حداکثر استفاده شود و ابعاد نهایی برد در محدوده موردنظر باقی بماند.
در بخش‌های مختلف برد، تعداد زیادی قطعه SMD و Through-Hole، آی‌سی‌ها، مقاومت‌ها، خازن‌ها، کانکتورها و مسیرهای ارتباطی با تراکم بالا وجود دارند. این تراکم بالا نیازمند برنامه‌ریزی دقیق در مرحله Component Placement و سپس Routing بوده است.
چالش‌های طراحی
یکی از بخش‌های مهم این پروژه، جانمایی صحیح قطعات در دو طرف PCB بوده است. در چنین طراحی‌ای، علاوه بر رعایت ارتباطات الکتریکی، باید مواردی مانند دسترسی به قطعات، امکان مونتاژ، مسیر عبور سیگنال‌ها، محل کانکتورها و محدودیت‌های مکانیکی نیز در نظر گرفته شود.
از طرف دیگر، وجود تعداد زیادی مسیر در فضای نسبتاً محدود، نیازمند مدیریت دقیق لایه‌های PCB و استفاده مناسب از Viaها بوده است. مسیرها به شکلی طراحی شده‌اند که ارتباط بین بخش‌های مختلف مدار با کمترین تداخل و پیچیدگی غیرضروری انجام شود.
ویژگی‌های طراحی
- طراحی PCB برای اسکنر ۸ سنسوره
- استفاده از هر دو سمت PCB برای جانمایی قطعات
- تراکم بالای قطعات و مسیرهای Routing
- ترکیب قطعات SMD و Through-Hole
- طراحی مسیرهای ارتباطی بین بخش‌های مختلف مدار
- جانمایی دقیق کانکتورها و رابط‌های برد
- توجه به محدودیت ابعاد و استفاده حداکثری از فضای PCB
- در نظر گرفتن الزامات مونتاژ و تولید در فرآیند طراحی
- تفکیک و سازمان‌دهی بخش‌های مختلف مدار در Layout
نتیجه پروژه
خروجی این پروژه یک PCB فشرده و پرتراکم برای سیستم اسکنر ۸ سنسوره است که در آن با استفاده از طراحی دوطرفه، امکان قرارگیری تعداد زیادی قطعه و مسیر در فضای محدود فراهم شده است.
این پروژه نمونه‌ای از طراحی‌هایی است که در آن مدیریت Layout، جانمایی قطعات و Routing نقش بسیار مهمی در رسیدن به یک برد نهایی قابل تولید و کاربردی دارند.
تصاویر بیشتر
