PCB (Baskılı Devre Kartı), bir elektronik devrenin çalışması için belli aşamalardan geçerek tasarlanır ve üretilir.

Devre kartının doğru çalışması adına her bir adımın hatasız ilerlemesi oldukça önemlidir. Bu sebeple bir PCB tasarımı aşamasında kullanılacağı alandan kullanılacak malzemelere kadar çok dikkatli bir çalışma gereklidir.

PCB tasarım aşamalarını genel olarak altı başlık altında inceleyebiliriz;


1.            Konsept Tasarımı (Consept Desing)

PCB üretimi için atılması gereken ilk adım PCB’nın amacını belirlemektir. Bu aşamada, PCB'nin işlevlerini tanımlamak gerekir (hangi özelliklere sahip olacağı, diğer devrelerle ara bağlantıları, yaklaşık boyutu, nihai üründe nereye yerleştirileceği, yaklaşık sıcaklık, çalışma ortamı vs.). PCB üretimi için tasarımcı tüm ihtiyaçlarına yönelik, gereksinimlerini karşılayan, PCB çizim programları aracılığıyla müşterinin istediği formatta dosyalar hazırlar.

2.            Devre Şeması Çizimi (Draw Circuit Schematic)

Konsept tasarımı belirlendikten sonra devre şemasının çizimi aşamasına geçilir. Şema, devre kartının elektronik bileşenlerinin düzgün çalışması için gerekli tüm bilgileri, bileşen adları dahil olmak üzere, içerir. Devre şemasına uygun malzeme listesi de bu aşamada oluşturulmalıdır.

3.            Pano Düzeyinde Blok Şeması Oluşturma (Create Board-Level Block Diagram)

Bu aşamada tahta düzeyinde bir blok diyagram oluşturulması gerekmektedir. Bu, baskılı devre kartlarının nihai boyutlarını tanımlayan bir çizime atıfta bulunur. Bu noktada da uygulanması gereken bazı aşamalar bulunmaktadır;

•             Materyal Seçimi

Yüksek ve düşük sıcaklık ile yüksek gerilim dayanımı, esneklik, sertlik, lehimlenebilirlik ve soyulma testi gibi kullanım alanına göre PCB üretimi için materyal seçimi yapılır.

•             Bakır Plakaların Kesimi

Genellikle üretimde en yaygın kullanıma sahip olan ve tercih edilen FR4 bakır kaplı levhalar PCB üretimi için çoklanarak, standart ölçülerde panellenir. Panellenen bakır levhalar üretilecek ürünün boyutlarına göre kesilerek hazırlanır ve bu işlem esnasında bakır levhaların temizliğine özen gösterilir.

•             Kurutma

Bu işlemin amacı karttaki nemi gidermek ve üretim esnasında eğrilmesini önlemektir.

Sonrasında tasarım (gerber) dosyasında bulunan deliklerin PCB üzerine açılması için önce kılavuz delikleri delinir. Gerekli kontroller yapıldıktan ve koordinatların doğruluğundan emin olunduktan sonra ise bilgisayar destekli teknik ekipmanlar kullanılarak asıl delikler oluşturulur. Elektrik akımlarının iletileceği yollar belirlenir.

 

4.            Bileşen Yerleşimini Belirleme (Determine Component Placement)

Bu aşamada, gerber dosyasına göre gerekli olan her bir bileşenin PCB’de yerleştirileceği konum belirlenir. PCB'nin kalitesini ve performansını en üst düzeye çıkarmak için her bir bileşenin tam olarak doğru yere yerleştirildiğinden emin olunmalıdır. Aksi takdirde devre kartının çalışmasında sorunlar gözlemlenebilir.

5.            Devre Yönlendirmesi Oluşturma (Establish The Circuit Routing)

Bu aşamada yönlendirme önceliği belirlenerek devrenin yönlendirmesini ve devre yönlendirmesinin kurulması gerekir.




6.            Test (Testing)

Son aşamada, tasarımın tüm ihtiyaçları karşılayabildiğinden emin olunmalıdır.

Üretilen PCB kartında herhangi bir açık veya kısa devre olup olmadığı, devre şemasındaki yolların bütünlüğü, açılan delik ve viaların birbirleriyle olan bağlantısı ve orjinal üretim (gerber) dosyasına uygunluğu çeşitli ekipmanlar vasıtasıyla test edilir.

Tasarım iyi test edilirse, sonra üretim sürecine geçilir, değilse, orijinal PCB tasarımına göre yeniden ayarlamalar yapılmalıdır.