طراحی یک برد الکترونیک (PCB) ساده به نظر می‌رسد، اما وقتی وارد جزئیات می‌شویم، دنیایی از چالش‌ها پیش روی طراح قرار می‌گیرد. در ادامه مهم‌ترین چالش‌های طراحی برد که اخیراً در مقالات علمی به آن‌ها اشاره شده را با زبان ساده توضیح می‌دهیم:
۱. یکپارچگی سیگنال (Signal Integrity)
وقتی تو یه برد هم سیگنال دیجیتال داریم، هم آنالوگ، ممکنه نویز ایجاد بشه و اطلاعات خراب بشه. مسیرها و قطعات باید طوری بچینیم که جریان‌ها درست برن سر جای خودشون و سیگنال‌ها قاطی نشن.
۲. مدیریت توان (Power Integrity)
برد باید برق کافی به همه قطعات برسونه، بدون اینکه داغ کنه یا ولتاژ کم بیاد. طراحی لایه‌ها و مسیرهای مسی کمک می‌کنه تا جریان راحت حرکت کنه و برد سالم بمونه.
۳. خستگی مکانیکی و حرارتی
بردها وقتی تو ماشین یا دستگاه صنعتی هستن، دائم تکون می‌خورن و دما تغییر می‌کنه. اگه مسیرها یا مواد درست انتخاب نشه، ممکنه ترک بخورن یا بسوزن. پس طراحی باید محکم و با فکر باشه.
۴. بهینه‌سازی مسیرها (Trace Routing)
طراحی مسیرها مثل راه‌سازیه. طول، عرض و مسیر هر سیم روی برد مهمه تا جریان راحت بره و تداخل ایجاد نشه. هر اشتباه کوچیک می‌تونه عملکرد برد رو خراب کنه.
۵. محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
گاهی یه شوک کوچک الکتریکی می‌تونه قطعات برد رو خراب کنه. دیود و مقاومت تو جاهای درست کمک می‌کنن که برد سالم بمونه.
۶. طراحی چندلایه
بردهای پیچیده چند لایه هستن تا هم برق راحت حرکت کنه، هم سیگنال‌ها قاطی نشن. ولی طراحی این لایه‌ها خودش یه چالش جدیه و باید با دقت انجام بشه.
منابع:
- International Journal of Electronics and Microcircuits, Signal Integrity Challenges in Mixed-Signal PCBs, 2025. لینک
- LTCircuit, Requirements for Printed Circuit Boards in Automotive Electronic Systems, 2025. لینک
- LTCircuit, Optimizing Conductive Traces in Multilayer PCBs, 2025. لینک
- ArXiv, ESD and Termination in High-Speed LVDS Circuits, 2025. لینک
- ۱ بازديد
- ۰ نظر
