یک نشانه ممکن است در CAD بی‌نقص به نظر برسد، اما از برد نهایی محو شود. شاید از فایل خروجی کنار گذاشته شود، نزدیک بازشدگی ماسک لحیم بریده شود، یا درست چاپ شود و بعد زیر یک قطعه پنهان بماند. پرسش مهم فقط «آیا نشانه در طرح برد هست؟» نیست، بلکه «آیا کسی می‌تواند در زمان نیاز آن را بخواند و درست تفسیر کند؟» است.
نشانه‌های لازم برای مونتاژ و استفادهٔ بعدی را در اولویت بگذارید: شناسهٔ قطعات، علائم قطبیت و پایه‌ها، نقاط آزمون، شناسهٔ کانکتورها و شمارهٔ بازنگری برد. اگر فضا محدود است، می‌توان از کادرهای تزئینی صرف‌نظر کرد. اگر نشانه‌ای ضروری در چاپ و مونتاژ باقی نمی‌ماند، آن را جابه‌جا کنید یا ارجاعی تأییدشده در مستندات مونتاژ تعیین کنید؛ آن را صرفاً تا جایی کوچک نکنید که روی صفحه جا شود.
چاپ علائم که راهنما نیز نامیده می‌شود، تصویر چاپی روی برد برای نمایش این نشانه‌هاست. ناحیهٔ قابل چاپ به بازشدگی‌های ماسک و لبه‌های برد محدود می‌شود؛ بدنهٔ قطعات، سخت‌افزار کانکتورها و سمتی که قرار است از آن مشاهده شود نیز کاربردپذیری آن را محدود می‌کنند.
عکس مرجع رتوش‌شدهٔ شخص ثالث با نشانه‌های قطعات برد مدار چاپی. نشان تجاری سازنده حذف و نواحی متأثر بازسازی شده‌اند؛ تصویر سند ابعادی یا گزارش بازرسی نیست و دیدپذیری پس از مونتاژ را ثابت نمی‌کند. عکس اصلی: Nic Wood / Pexels.
چهار لبهٔ مهم را از هم تفکیک کنید
قانون فاصله فقط زمانی مفید است که همه از یک مرز اندازه‌گیری کنند. اطراف یک پد نصب سطحی، این موارد را از هم متمایز کنید:
- لبهٔ پد مسی: مرز شکل مسی در لایهٔ مربوط.
- لبهٔ بازشدگی ماسک لحیم: مرز ناحیهٔ بدون ماسک در اطراف آن شکل؛ این ناحیه ممکن است از پد فراتر برود.
- لبهٔ خط چاپ‌شده: نزدیک‌ترین لبهٔ واقعی نویسه یا خط چاپ‌شده، نه نقطهٔ اتصال متن و نه خط میانی ضخامت قلم.
- لبهٔ بدنهٔ قطعه: مرز فیزیکی‌ای که می‌تواند پس از مونتاژ نشانهٔ چاپ‌شده را بپوشاند. کانکتور جفت‌شده یا کابل ممکن است مانع را گسترده‌تر کند.
دهانهٔ خمیر لحیم و محدودهٔ Courtyard قطعه جایگزین مرز بازشدگی ماسک نیستند. خمیر، شکل چاپی متفاوتی را تعریف می‌کند و Courtyard به توصیف فضای جانمایی کمک می‌کند. هیچ‌کدام نشان نمی‌دهد چاپ علائم نسبت به بازشدگی واقعی ماسک تا کجا باید ادامه یابد.
لبه‌های برد نیز اهمیت دارند. خط پیرامونی نهایی برد و ویژگی‌های مؤثر بر سطح قابل استفاده را بررسی کنید؛ فضای بیرون از خط پیرامونی را برای متن در دسترس فرض نکنید. از قواعد توافق‌شدهٔ پروژه برای فاصله از لبه پیروی کنید.
نمونهٔ فرضی محاسبهٔ فاصله
برای یک سمت پد، فرض‌های زیر را در نظر بگیرید:
| فرض | فاصله |
|---|---|
| بازشدگی ماسک به‌اندازهٔ زیر از لبهٔ پد مسی فراتر می‌رود | 0.05 mm |
| فاصلهٔ طراحی توافق‌شده با تأمین‌کننده از بازشدگی تا خط چاپ | 0.15 mm |
| حاشیهٔ جانمایی اضافی انتخاب‌شده توسط طراح | 0.05 mm |
| فاصلهٔ اسمی از لبهٔ پد تا نزدیک‌ترین لبهٔ خط چاپ | 0.25 mm |
محاسبه برابر است با 0.05 + 0.15 + 0.05 = 0.25 mm. این یک مثال آموزشی است، نه مشخصهٔ APTPCB و نه حداقل عمومی ساخت. فرض می‌کند گسترش بازشدگی و فاصله‌های ذکرشده برای همان سمتی که اندازه‌گیری می‌شود برقرارند.
حاشیهٔ آخر مقداری انتخابی در جانمایی است، نه توانایی اندازه‌گیری‌شدهٔ هم‌ترازی. اگر قاعدهٔ اعلام‌شدهٔ تأمین‌کننده هم‌ترازی را در بر می‌گیرد، همان تلرانس هم‌ترازی را دوباره اضافه نکنید. می‌توان یک حاشیهٔ اختیاری جداگانه انتخاب کرد، به شرط آنکه همه بدانند چه مفهومی دارد.
نمونه‌ای مفهومی با هندسهٔ ساختگی: بازشدگی ماسک 0.05 mm از لبهٔ پد مسی فراتر می‌رود؛ فاصلهٔ توافق‌شده با تأمین‌کننده از بازشدگی تا لبهٔ خط چاپ 0.15 mm است؛ و حاشیهٔ جانمایی انتخاب‌شده توسط طراح 0.05 mm است. بنابراین فاصلهٔ اسمی از لبهٔ پد تا نزدیک‌ترین لبهٔ خط برابر است با 0.05 + 0.15 + 0.05 = 0.25 mm. این مقدار مشخصهٔ APTPCB یا حداقل عمومی ساخت نیست. با وجود آن، قطعه همچنان می‌تواند R17 را بپوشاند.
بر اساس این محاسبه و هندسهٔ اعلام‌شدهٔ بازشدگی ماسک، نزدیک‌ترین لبهٔ خط چاپ 0.25 mm از لبهٔ پد مسی فاصله دارد. این فاصله باعث نمی‌شود برچسبی که زیر قطعه است خوانا شود. برای تصمیم‌های مربوط به خود بازشدگی و پل ماسک، مطلب قواعد فاصلهٔ ماسک لحیم و پل ماسک را ببینید.
نشانه‌ها را بر اساس کاربرد واقعی‌شان انتخاب کنید
معمولاً سطح خالی برد برای برچسب‌گذاری یکسان همه‌چیز کافی نیست. مشخص کنید چه کسی و در چه زمانی به هر نشانه نیاز دارد.
نشانه‌های مونتاژ و بازرسی. شناسهٔ قطعه یا نشانگر جهت باید با نقشهٔ مربوط و برگهٔ اطلاعات قطعه بدون ابهام مطابقت داشته باشد. فرض نکنید نقطه، نوار یا علامت به‌علاوه برای همهٔ قطعات معنای یکسانی دارد. برای هر قطعه، پایهٔ 1 یا قطبیت را با اطلاعات سازنده برای همان بسته‌بندی و مستندات مونتاژ تأییدشده تعیین کنید. مقالهٔ قطبیت قطعات SMT به تفسیر نشانه‌ها می‌پردازد؛ در تصمیم چاپ علائم باید مشخص شود آیا نشانهٔ انتخابی باقی می‌ماند و دیده می‌شود یا نه.
برچسب کانکتورها و نقاط آزمون. شناسهٔ کانکتور یا نقطهٔ آزمون را جایی قرار دهید که پس از نصب قطعات مجاور همچنان قابل استفاده باشد. برای کانکتور، هم بدنه و هم فضای اشغال‌شده توسط دوشاخه یا کابل جفت‌شده را بررسی کنید. شمارهٔ پایه‌ای که کانکتورِ وصل‌شده آن را می‌پوشاند شاید هنگام مونتاژ کمک کند، اما برچسب قابل اتکایی برای زمان بهره‌برداری نیست.
بازنگری و شناسایی. اگر پروژه لازم می‌داند، شمارهٔ بازنگری برد را جایی بگذارید که بدون بازکردن محصول پیدا شود. شناسهٔ چاپی دستهٔ تولید یا شمارهٔ سریال می‌تواند به شناسایی برد کمک کند، اما خود نشانه ارتباط آن با سوابق تولید را اثبات نمی‌کند.
خطوط پیرامونی و گرافیک. اگر خطوط پیرامونی به شناسایی کمک می‌کنند، آن‌ها را نگه دارید؛ اما برای حفظ یک کادر تزئینی کامل، از یک نویسهٔ مهم نگذرید. خطوط زیر قطعهٔ پایه‌دار می‌توانند راهنمای موقت مونتاژ باشند؛ نباید انتظار داشت پس از نصب آن قطعه دیده شوند.
نمونهٔ انتخاب محل: R17 و J2
فرض کنید شناسهٔ R17 طبق فاصلهٔ فرضی از بازشدگی ماسک مجاور عبور می‌کند، اما بدنهٔ قطعه «17» را می‌پوشاند. اگر برچسب را در همان راستا از پد دورتر کنید، زیر یک کانکتور قرار می‌گیرد. کوچک‌کردن متن نمای CAD را خلوت‌تر می‌کند، ولی مانع را به‌شکلی قابل اتکا برطرف نمی‌کند.
راه بهتر این است که شناسهٔ کامل R17 را به ناحیهٔ خالی مجاور منتقل کنید و مطمئن شوید با قطعهٔ همسایه اشتباه نمی‌شود. اگر محل بی‌ابهامی وجود ندارد، شناسهٔ روی برد را فقط در صورت وجود ارجاع توافق‌شده در مستندات مونتاژ حذف کنید؛ حرف ناقص «R» را طوری باقی نگذارید که انگار قطعه را مشخص می‌کند.
اکنون فرض کنید برچسب J2 در گوشهٔ کانکتور جا می‌شود، اما دوشاخهٔ جفت‌شده نشانگر پایهٔ 1 را می‌پوشاند. نشانگر را به محل خوانایی مرتبط با J2 منتقل کنید و معنای آن را با برگهٔ اطلاعات و نقشهٔ دقیق همان کانکتور تطبیق دهید. اگر نشانه فقط پیش از اتصال لازم است، کاربرد موردنظر را ثبت کنید. اگر تکنسین‌ها باید هنگام اتصال کانکتور این اطلاعات را ببینند، جانمایی باید این شرط را برآورده کند یا پروژه باید روش دیگری را تأیید کند.
نقشهٔ مونتاژ راهکار پشتیبان مفیدی برای شناسه‌ها و جهت‌هایی است که همگی روی برد جا نمی‌شوند. بااین‌حال، جایگزین خودکار برچسبی نیست که کاربر محصول یا دستورالعمل سرویس باید آن را ببیند.
پیش از کوچک‌کردن متن، آن را برای چاپ آماده کنید
قواعد چاپ علائم مربوط به پروژه را زود جویا شوید تا در جانمایی بتوان آن‌ها را لحاظ کرد. ارتفاع متن، پهنای خط، فاصله از بازشدگی‌ها و لبه‌های برد، و مثبت یا معکوس بودن متن بر نتیجه اثر می‌گذارند. هیچ اندازه‌ای در این مقاله نباید قاعده‌ای همگانی تلقی شود.
در متن مثبت معمولی، خود خطوط نویسه‌ها چاپ می‌شوند. در متن معکوس، حروف درون زمینهٔ چاپ‌شدهٔ پیرامونشان بدون چاپ باقی می‌مانند. در هر دو حالت، شکل واقعی نویسه‌ها را بررسی کنید: فاصله‌های باریک ممکن است شکل حرف معکوس را خراب کنند و خط مثبتِ بیش از حد نازک ممکن است حرف چاپی را مخدوش کند. خوانایی قلم روی نمایشگر ثابت نمی‌کند که فایل تولید مناسب است.
بررسی‌های طراحی را بر اساس قواعد تأییدشدهٔ پروژه تنظیم کنید. اگر نشانه بیش از حد فشرده است:
- آن را بدون مبهم‌کردن ارتباطش جابه‌جا کنید.
- گرافیک غیرضروری را حذف یا عبارت غیرضروری را کوتاه کنید.
- اگر فضا اجازه می‌دهد نشانه را بزرگ‌تر کنید یا سبک آن را تغییر دهید.
- اگر نشانه روی برد جا نمی‌شود، جایگزین تأییدشده برای کاربرد موردنظر را مستند کنید.
خود نویسه‌ها را هم بررسی کنید، نه فقط کادر محدودکنندهٔ متن را. «7» بریده، خط قطبیتِ حذف‌شده یا حرف معکوسِ به‌هم‌پیوسته می‌تواند معنا را تغییر دهد، حتی اگر مقداری جوهر باقی مانده باشد.
KiCad 10: تنظیمات، خروجی و سمت فیزیکی را بررسی کنید
KiCad 10 بررسی‌های مفیدی دارد، اما صفحهٔ تمیز و گذراندن DRC تأیید نهایی نیست.
بررسی‌های مربوط را تنظیم و اجرا کنید
در File → Board Setup محدودیت‌های قابل‌اعمال متن و فاصلهٔ چاپ تا چاپ را تنظیم کنید. فاصلهٔ لازم تا لبهٔ واقعی بازشدگی ماسک را جداگانه بررسی کنید: از قاعده‌ای استفاده کنید که اندازه‌گیری از همین مرز را تضمین کند، یا هندسهٔ خروجی‌گرفته‌شده را بسنجید. Inspect → Design Rules Checker را اجرا کنید و موارد نقض خوانایی، از جمله بریده‌شدن کنار بازشدگی ماسک و لبهٔ برد را بررسی کنید. پیدا نشدن تقاطع در بررسی برش، به‌تنهایی رعایت فاصلهٔ فرضی 0.15 mm از لبهٔ بازشدگی را ثابت نمی‌کند.
نتیجه را ابزار غربالگری بدانید، نه تضمین دیدپذیری. به‌ویژه، بررسی برخورد چاپ علائم در KiCad فقط تقاطع شکل‌ها را گزارش نمی‌کند. گرافیک را نیز بازبینی کنید و پوشانده‌شدن توسط قطعات و کانکتورها را جداگانه بررسی کنید.
قرارداد کتابخانه‌ای KiCad با شناسهٔ F5.1 به قابل‌دیدن‌ماندن چاپ علائم و نشانگرهای جهت مهم پس از مونتاژ کمک می‌کند. این یک قرارداد کتابخانه‌ای است، نه مشخصات توانایی کارخانه یا جایگزین قواعد ساخت توافق‌شدهٔ پروژه.
دیدپذیری در نمایشگر را از تصویر خروجی جدا کنید
پنهان‌بودن یک نشانه در نمایش ویرایشگر لزوماً مشخص نمی‌کند که در خروجی وجود دارد یا نه. برعکس، دیدن نشانه در فضای کاری ثابت نمی‌کند که واقعاً چاپ می‌شود.
هم کنترل‌های نمایش لایه و شیء و هم لایه و ویژگی‌های نمایان/پنهان فیلد خود قطعه را بررسی کنید. فیلدهای قطعه در سطح برد را می‌توان روی برد ویرایش کرد؛ متن گرافیکی قطعه در ویرایشگر قطعات تغییر می‌کند. پس از به‌روزرسانی کتابخانهٔ قطعات که ممکن است ویژگی فیلدها را تغییر دهد، محل و دیدپذیری را دوباره بررسی کنید.
File → Plot را باز کنید، لایه‌های انتخاب‌شده در Include Layers را بررسی کنید و تصویر موردنظر سمت جلو و پشت را تولید کنید. گزینهٔ Subtract soldermask from silkscreen در KiCad چاپ علائم را از بخش‌های بدون ماسک حذف می‌کند. در صورت استفاده، خروجی را ببینید: نویسه‌ای که در منبع کامل به نظر می‌رسید ممکن است بریده شود. این گزینه به‌تنهایی رعایت همهٔ الزامات جداگانهٔ فاصله و خوانایی را ثابت نمی‌کند.
فایل‌های خروجی را در نمایشگر Gerber باز کنید و چاپ علائم را با لایه‌های متناظر ماسک و مس مقایسه کنید. کامل‌بودن نویسه‌های مهم، قرارگیری در سمت موردنظر و ارتباط آن‌ها با قطعات درست را بررسی کنید.
پشت برد را از سمت پشت بررسی کنید
نماها را بر اساس سمت برچسب‌گذاری کنید و علائم زیر برد را همان‌طور بررسی کنید که هنگام نگاه‌کردن به پشت فیزیکی برد خوانده می‌شوند. نمایش از بالا و از میان برد ممکن است علامتِ درستِ سمت پشت را گیج‌کننده نشان دهد.
KiCad بررسی خوانایی برای متن آینه‌ای سمت جلو و متن غیرآینه‌ای سمت پشت دارد؛ شدت پیش‌فرض آن‌ها Ignore است. این بررسی‌ها را متناسب با پروژه تنظیم و بازبینی کنید. مشکل متن یا نما را اصلاح کنید و سپس خروجی را ببینید. همهٔ خروجی‌های پشت را کورکورانه آینه‌ای نکنید؛ آینه‌ای‌کردنِ دوباره ممکن است همان خطایی را ایجاد کند که قرار بود مانعش شوید.
ماندگاری نشانه‌ها را تا زمان انتشار بررسی کنید
برای نشانه‌های مهم، سابقهٔ کوتاهی از بازبینی نگه دارید و فقط به تصویر صفحهٔ CAD اکتفا نکنید.
| مرحله | مدرک و مسئول بازبینی | اقدام اصلاحی در صورت شکست |
|---|---|---|
| CAD | طراح هویت نشانه، فیلدهای قطعه، محدودیت‌ها، بازشدگی‌ها، محدودهٔ بدنه‌ها و سمت موردنظر را بررسی می‌کند. | نشانه را جابه‌جا، بزرگ یا اصلاح کنید؛ جهت را بر اساس نقشه و اطلاعات دقیق قطعه حل‌وفصل کنید. |
| خروجی‌گیری | طراح فایل‌های Gerber جلو و پشت را همراه ماسک و مس در نمایشگر بررسی می‌کند. | انتخاب لایه، دیدپذیری، ترسیم یا هندسه را اصلاح و فایل‌های متأثر را دوباره تولید کنید. |
| CAM | طراح و سازنده، در صورت دسترسی به مدرک، تصویر تولیدی ارسالی را با تصویر پیشنهادی مقایسه می‌کنند. | نویسه‌های مهمِ بریده یا حذف‌شده را مشخص کنید؛ به‌جای پذیرفتن بی‌سروصدای تغییر معنا، اصلاح را توافق کنید. |
| نمای مونتاژشده | مسئول مونتاژ یا محصول، پوشانده‌شدن نشانه به‌وسیلهٔ بدنه‌ها و کانکتورهای جفت‌شده را برای کاربرد موردنظر بررسی می‌کند. | نشانه را جابه‌جا یا نقشه یا مرجع مناسب دیگری را تأیید کنید؛ اگر اطلاعات مهم مبهم ماند، انتشار را متوقف کنید. |
برای جابه‌جایی یا حذف پیشنهادی، نشانه، بازنگری تصویرها و نقشه‌های متأثر، کاربرد موردنظر، تغییر پیشنهادی، تأییدکنندهٔ مسئول و وضعیت تأیید را ثبت کنید. کوتاه‌کردن بی‌خطر یک خط تزئینی با حذف شناسهٔ پایه برابر نیست. تغییراتی که معنا را عوض می‌کنند پیش از ادامهٔ انتشارِ متأثر، به مجوز طراح یا مشتری نیاز دارند.
اگر تصویر نهایی CAM برای بازبینی در دسترس نیست، از پیش دربارهٔ روش اطلاع‌رسانی بریدگی‌ها یا تغییرات مهم توافق کنید. برای نشانه‌های بسیار مهم در زمان بهره‌برداری، بازرسی مناسبی از برد مونتاژشده برنامه‌ریزی کنید؛ بازبینی برد خالی دیدپذیری از میان مجموعهٔ نصب‌شده را ثابت نمی‌کند.
بازبینی را به درخواست قیمت کاربردی برای APTPCB تبدیل کنید
برای برد فرضی R17/J2، تصاویر چاپ علائم جلو و پشت، ماسک و مس را همراه خط پیرامونی برد، بازنگری، نقشهٔ مونتاژ و فهرست کوتاهی از نشانه‌های مهم ارسال کنید. موارد زیر را مشخص کنید:
- R17 به‌عنوان شناسه‌ای که باید کامل بماند و ارتباطش با قطعه روشن باشد.
- شناسهٔ J2 و اطلاعات پایهٔ 1، از جمله اینکه آیا هرکدام باید هنگام اتصال کانکتور دیده شوند.
- گسترش فرضی ماسک، فاصلهٔ درخواستی چاپ تا بازشدگی و حاشیهٔ جانمایی انتخاب‌شده، همراه مرزهای اندازه‌گیری.
- ابعاد واقعی متن و خطوط استفاده‌شده، از جمله هر متن معکوس.
- نحوهٔ رسیدگی در صورت بریده‌شدن نویسه‌ها و مسئول تأیید هر جابه‌جایی یا حذف.
در درخواست قیمت از APTPCB بخواهید قواعد قابل‌اعمال پروژه و نحوهٔ رسیدگی به تغییرات پیشنهادی CAM برای این نشانه‌ها را تأیید کند. اگر اطلاعات درخواست برای رفع ابهام مهندسی کافی نیست، از صفحهٔ تماس استفاده کنید.
تصمیم انتشار مشروط است: اگر نتوان متن یا فاصلهٔ پیشنهادی R17 را پشتیبانی کرد، آن را جابه‌جا یا اصلاح و تصویر را دوباره تولید کنید. اگر نشانهٔ ضروری پایهٔ J2 پس از اتصال پنهان می‌شود، آن را جابه‌جا کنید یا برای مرجع دیگری که قابل استفاده باشد تأیید بگیرید. اگر معنای نشانهٔ مهم حفظ نمی‌شود یا تعیین تکلیف آن حل‌نشده است، بخش مربوط به انتشار را متوقف کنید و فرض نکنید کارخانه آن را اصلاح خواهد کرد.
مبنای منابع: KiCad 10.0 PCB Editor Manual — Constraints, Readability DRC Checks, Plotting Options and Footprint Fields; KiCad Library Conventions — F5.1 Silkscreen Layer Requirements. برای جهت‌گیری یک قطعهٔ مشخص، به برگهٔ اطلاعات سازنده برای همان بسته‌بندی انتخاب‌شده مراجعه کنید.