BASKI DEVRE Tasarımının İncelikleri Prof. Dr. AVNİ MORGÜL
ELEKTRONİK TASARIMIN AŞAMALARI Devre Şemasını Bul veya Tasarla Kullanılacak Elemanları ve Teknolojiyi Seç Elemanları satın al Eğer bacaklı (Radyal, Axial) elemanlar kullanılıyorsa devreyi önce deneme levhasına kur. (Yüksek Frekans devreleri hariç) Devreyi çalıştırıp test et. Eğer doğru çalışıyorsa sonraki adıma geç
Eğer sistem bazında tasarım imkanı varsa BILGISAYAR DESTEKLI TASARıM (CAD) DOKÜMANTASYON Tasarım konsept ve özelliklerini al veya belirle Özellikleri gir VHDLveya sistem blokları Başlangıç Özellikleri Sistemi simüle et «davranış» modelleri kullan Şemayı çiz Şemayı üret Şema çıktısı Malzeme listesi NETLIST
BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARıM (DEVAM) NETLİST DOCUMENTATION Baskı Devreyi çiz AutoLayout veya elle Simülasyon yap SPICE veya DigiSim Simulasyon Sonuçları PCB Çıktısı CAD data Gerber, Excellon vs.. Photo Plotter PCB İmalatı için gerekli veriler PCB Makinesi Boyama, Aşındırma, Delme, v.s.. Baskı Devre Devre montajı Otomatik veya elle test Ölçülen Özellikler İstatistik değerler
BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARıM (CAD) PROGRAMı YAPıSı ŞEMA (Schematic Capture) Netlist PCB (Layout) CAD Veri Çıkışı Part Symbol Part Reference Part Value Kütüphane (LIB) Part Package (Footprint) Part ID Part Value
ELEKTRONİK ÇİZİM Şemalar 1. Çizim sembolleri ELEMAN ISO ISO The International Standard The International Standard Organization Organization ANSI The American National Standards Institution Dış görünüm direnç bobin kondansatör elektrolitik kondansatör diyot transistör potensiyometre
ELEKTRONİK ÇİZİM 3. Bağlantılar bağlantı atlama Nokta gerekir Tercih edilen garantili Nokta gerekmez
ELEKTRONİK ÇİZİM 4. Şemalar Bakınca kolay anlaşılır olmalı. Düzgün olmalı, elemanlar aynı hizada olmalı. İlgili elemanlar aynı bölgede olmalı. Giriş, çıkış, diğer sayfalara bağlantılar belirtilmeli, adlanmalı veya numaralanmalıdır. Eleman referans numaraları ve değerleri tüm devrelerin bacak numaraları belirtilmelidir. Devrenin adı, kuruluşun adı, çizenin adı, çizim tarihi gibi bilgiler başlık kısmında verilmelidir.
BASKı DEVRE, PCB Baskı devre elemanları elektriksel olarak birbirine bağlayan yalıtkan bir taban malzeme üzerindeki bakır yollardan oluşur. lehim bakır iletkenler pertinaks taban (dielektrik, izolatör malzeme) uçlar eleman
BASKı DEVRE, PCB (DEVAM) Baskı devrenin avantajları Az hata Çabuk montaj Yüksek yoğunluk Kolay hata bulma Eğitimli personel gerektirmez Otomatik makinelerle montaja uygun Titreşimden etkilenmez Daha az baklanmeyen etkiler (radyasyon, osilasyon, gürültü v.b. Çözülmesi zor problemler)
BASKI DEVRE ÇEŞİTLERİ Katman sayısı Proses teknolojileri Tek yüzlü Çift yüzlü Çok katmanlı Aşındırma Yoğuşturma veya yapıştırma Taban malzemeleri Kimyasal Epoxy-glass (Cam elyaf) (FR-4) Pertinaks (FR-2) Diğer (Teflon, Alumina, Duroid... ) Mekanik (Freze)
EN ÇOK KULLANıLAN TABAN MALZEMELERİ FR-2 (Flame Resistant 2), Reçine emdirilmiş kağıt. Ucuz, genellikle düşük kalitesi tek yüzlü, elektronik devre üretiminde kullanılır. Genellikle 105 C ye dayanır. FR-4 Epoksi reçinesine bandırılmış fiberglass kumaş. Rutubete dayanıklı, iyi izalatör, 130 C dayanır. Endüstriyel ürünlerde kullanılır. 0.1 mm kadar ince levhalar bükülebilir devrelerde kullanılır. Aluminium, veya metal baskı devre: Isı iletkenliği yüksek ince yalıtkan malzemeden yapılır. Tek veya çift yüzlü yüksek sıcaklıkta çalışan devrelerde kullanılır. Yüksek güçlü anahtari LED lambalar gibi. 0,8 3 mm kalınlıkta yapılabilir.
BÜKÜLEBILIR TABAN MALZEMELERI Kapton, polyimide folyo. Bükülebilir baskı devreler için kullanılır. Yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. Pyralux, polyimide-fluoropolymer kompozit folyo Bakır kaplama lehimleme sırasında kalkabilir.
DAHA AZ KULLANıLAN TABAN MALZEMELERİ FR-1, FR-2ye benzer, genelde 105 C, bazıları 130 C ye dayanır. Rutubete dayanıklığı az. FR-3, epoksi ile yapıştırılmış kağıt yünü. Tipik olarak 105 C. FR-5, Dokunmuş camyünü ve epoksi, yüksek sıcaklığa dayanıklı, 170 C. FR-6, cam yünü ve polyester G-10, Dokunmuş camyünü ve epoksi - yüksek izolasyon direnci, rutubete dayanıklı, çok sert ve dayanıklı. 130 C. G-11, Dokunmuş camyünü ve epoksi solventlere dayanıklı, yüksek sıcaklığa dayanıklı 170 C.
DİĞER TABAN MALZEMELERİ CEM-1, CEM-2 Kağıt yünü ve epoksi CEM-3, Dokunmamış cam yünü ve epoksi CEM-4, Dokunmuş cam yünü ve epoksi CEM-5, Dokunmuş cam yünü ve polyester PTFE, Rutubete çok dayanıklı (%0,01) saf, pahalı, yüksek frekans uygulamalarında kullanılır. Mekanik olarak yumuşak fakat çok dayanıklı. Seramik katkılı PTFE, dielektrik özellikleri ayarlanabilir. Çok pahalı.yüksek frekanslarda kullanılır. RF-35, fiberglas-güçlendirilmiş seramics katkılı PTFE. Daha az pahalı mekanik özellikleri iyi. Yüksek frekans uygulamalarında kullanılır. Alumina, Seramik tabanlı. Sert ve kırılgan. Çok pahalı. Çok iyi ısı iletkenliği var. Mikrodalga devrelerde kullanılır. Polyimide, Yüksek sıcaklığa dayanıklı polimer. Pahalı yüksek kaliteli taban. Çok düşük sıcaklıklardan 260 C a kadar kullnılabilir.