PCB Üretiminde Kablo Bağlantıları ve Tasarım Zorlukları

Baskı devre kartı (PCB) tasarımında, özellikle yüksek akım taşıyan uygulamalarda standart bakır yolların kalınlığı ve genişliği sınırlayıcı olabilir. Bu durumda, tasarımcılar ve üreticiler, kart üzerinde kablo bağlantıları (bodge wires) kullanarak güç yollarını güçlendirme yoluna gidebilmektedir. Bu yöntem, üreticilerin tercih etmediği ancak bazı durumlarda zorunlu hale gelen bir uygulamadır.

Kablo Bağlantılarının Kullanım Nedenleri

Yüksek akım taşıyan devrelerde, standart bakır yolların kalınlığı (örneğin 2oz bakır) yetersiz kalabilir. Bu durumda, daha kalın bakır katmanları kullanmak maliyeti artırabilir ve üretim sürecini zorlaştırabilir. Ayrıca, yüksek pin sayısına sahip BGA (Ball Grid Array) paketlerde kalın bakır kullanımı lehimleme sürecinde tutarsızlıklara yol açabilir. Bu sebeplerle, tasarımcılar kablo bağlantıları ile güç yollarını destekleyerek:

• Yüksek akım taşıma kapasitesini artırmak,

• Üretim maliyetlerini kontrol altında tutmak,

• EMC (Elektromanyetik Uyumluluk) testlerinden geçmek için alternatif yollar yaratmak,

• PCB katman sayısını artırmaktan kaçınmak

gibi avantajlar sağlamaya çalışırlar.

Ayrıca Bakınız

İki Bitlik Toplayıcı PCB Tasarımı: Yarım ve Tam Toplayıcı Devre Uygulaması

Bu yazı, iki bitlik sayıları toplayan ve sonucu LED göstergelerle sunan PCB tasarımını detaylarıyla inceliyor. Yarım ve tam toplayıcı devrelerin işleyişi ve montaj süreci ele alınıyor.

Atari Asteroids PCB Korozif Hasarları ve Onarım Teknikleri Üzerine Detaylı İnceleme

Atari Asteroids PCB'sinde poliüretan köpük kalıntılarının yol açtığı korozyon ve bakır iz hasarları detaylıca incelenmekte, onarımda kullanılan Kynar teller ve yama teknikleri açıklanmaktadır.

SMD PCB Tasarımında Dijital Osiloskop Projesi: Boyut Küçültme ve Yerleşim Optimizasyonu

Üniversite projesi kapsamında dijital osiloskopun SMD PCB tasarımı, boyut küçültme ve bileşen yerleşimi optimizasyonu ile üretim ve montaj deneyimlerini içermektedir.

Elektronik Onarımında Yanmış PCB İzleri ve Yanlış Müdahalelerin Etkileri

Elektronik cihazlarda yanmış PCB izleri ve hatalı lehimleme, onarımı zorlaştırır. Doğru temizlik ve malzeme kullanımı, cihazın işlevselliğini korumada kritik rol oynar.

İlk PCB Tasarımınız İçin 555 Zamanlayıcı Entegresiyle Temel Elektronik Devre Kartları

İlk PCB tasarımında 555 zamanlayıcı entegresi kullanılarak elektronik devre kartlarının çalışma prensipleri, THT ve SMD teknolojileri ile lehimleme ve bileşen yerleşimi gibi temel bilgiler özetleniyor.

İlk PCB Tasarımında Karşılaşılan Sorunlar ve Etkili Tasarım İpuçları

İlk PCB tasarımında karşılaşılan teknik sorunlar, mekanik düzenlemeler ve üretim detayları ele alınarak, test noktaları ve doğru topraklama gibi önemli tasarım ipuçları paylaşılıyor.

PCB Tasarımında Makro Pad Klavye Projesi ve Temel Teknikler

PCB tasarımında makro pad klavye projeleri için devre yolları yönlendirmesi, lehimleme teknikleri ve mikrodenetleyici seçimi gibi kritik adımlar detaylı şekilde ele alınmaktadır.

STM32 Nucleo F303 Tabanlı Özel PCB Tasarımı ve Eğitimde Kullanımı Üzerine İnceleme

STM32 Nucleo F303 tabanlı özel PCB tasarımı, eğitim amaçlı kontrol kutularında donanım ve yazılım entegrasyonunu sağlar. Tasarım süreci, montaj kolaylığı ve hata ayıklama özellikleri ön plandadır.

Tasarım ve Üretim Sürecindeki Zorluklar

Kablo bağlantılarının PCB üzerinde kullanılması, çeşitli zorlukları beraberinde getirir:

• Kalite Kontrol ve Standartlar: IPC-A-610 gibi endüstri standartları, kablo bağlantılarının müşteri çizimlerine uygun olmasını şart koşar. Kablo yollarının ve yapıştırıcı yerlerinin işaretlenmesine rağmen, bu işaretlere uyulmaması kalite sorunlarına yol açar.

• Montaj Zorlukları: PCB montaj ekipleri, kablo bağlantılarının düzensiz yerleşimi ve uzun kablo kullanımı nedeniyle montaj ve test süreçlerinde ek zorluklarla karşılaşır.

• Mekanik Dayanıklılık: Kablo yollarının işaretlenen güzergahı takip etmemesi, lehim noktalarında mekanik gerilim yaratabilir. Bu da devrenin güvenilirliğini azaltır.

• Üretim Süresi ve Maliyet: Kablo bağlantılarının elle yapılması veya özel işlemler gerektirmesi üretim süresini uzatabilir ve maliyeti artırabilir.

Neden bunu daha önce düşünmedim?' dedirten 10 akıllı alışveriş önerisi

devamını oku

Alternatif Çözümler ve Uygulamalar

Bazı yüksek güçlü uygulamalarda, kablo bağlantıları yerine bakır busbarlar veya kalın metal jumperlar kullanılmaktadır. Örneğin, mobil ses amplifikatörlerinde ve bazı endüstriyel uygulamalarda bu yöntemler tercih edilir. Ayrıca, bazı tasarımcılar kapton bant ve kimyasal aşındırma yöntemleri ile özel bakır yollar oluşturmayı denemiştir.

GPU kartlarında ve sunucu donanımlarında ise güç dağıtımı için endüstriyel konnektörler ve çoklu kablo bağlantıları kullanılmaktadır. Bu, yüksek voltaj ve akım gereksinimlerini karşılamak için yaygın bir yöntemdir.

Sonuç Değerlendirmesi

PCB tasarımında kablo bağlantıları, özellikle yüksek akım taşıma gerektiren durumlarda pratik bir çözüm sunar. Ancak bu yöntem, üretim ve montaj süreçlerinde ek zorluklar yaratır ve kalite standartlarına uygunluk açısından dikkatli yönetilmelidir. Tasarım aşamasında, kablo güzergahlarının net belirlenmesi, lehim noktalarının mekanik dayanıklılığının sağlanması ve üretim dokümantasyonunun eksiksiz olması gereklidir. Aksi takdirde, üretim sonrası sorunlar ve maliyet artışları kaçınılmazdır.

"PCB üreticileri, ince bakır katmanları işlemektense kablo bağlantılarını tercih edebilirler, ancak bu montaj ekipleri için genellikle hoş karşılanmaz."

Bu nedenle, tasarımcıların hem elektriksel hem de mekanik gereksinimleri dengeleyerek, üretim ve montaj süreçlerini kolaylaştıracak çözümler geliştirmeleri önemlidir.

Kaynaklar

• https://reddit.com/r/electronics/comments/1me8jy6/pcb_houses_hate_this_one_simple_trick/