תכנון מכני של מעגל מודפס

מעגל מודפס הוא כרטיס גמיש קשיח או קשיח בלבד, הוא מהווה פלטפורמה ליישום מרכיבים אלקטרוניים בשביל יצירת מעגל אלקטרוני. הכרטיס הנו בסיס בשביל רכיבים ומאפשר את החיבורים החשמליים הממוקמים על גבו, יחד עם פסי נחושת מודפסים.
מעגל מודפס שהרכיבים האלקטרוניים ממוקמים עליו נקרא בנוסף כרטיס אלקטרוני.

חומרים

כרטיס מודפס עשוי מחומר מבודד. בוחרים את החומר תלויה במשתנים כמו: סכומי עלות, טמפרטורה נדרשת, טיב התכנון ועוד.
כרטיס גמיש קשיח עשוי מחומר הקרוי פוליאמיד, לעומת כרטיס קשיח העשוי מחומרים הנגזרים מ – FR4 ודומיו.

המאפיין העיקרי של בחירת החומר הוא לפי גובה הטמפרטורה שניתן להלחים בכרטיס. ככל שה –TG גבוה יותר כך הכרטיס יעמוד בחום רב יותר ובתנאי סביבה קשים יותר, אך יהיה קשה להשיגו ומחירו יהיה יותר יקר.

שלבי התכנון המכני

בשלב הראשון מזהים את הצורך בתכנון ועריכת מעגל מודפס ובנוסף נבדקת האפשרות לרכישת מוצר מדף.

כאשר מסיקים שאי אפשר לרכוש את המערכת כמוצר מדף בשל סיבות של אי עמידה בדרישות טמפרטורה או דרישות מיוחדות מטעם הלקוח המזמין וכו', מהנדס האלקטרוניקה מקבל דרישות מהלקוח ומגבש את דרישותיו מהתכנון.
המהנדס מבצע תכנון אלקטרוני ראשוני, מתייעץ על מהנדס המכונות במגוון נושאים רלוונטים עבורו ובהתאם לכך מגבש את הקונספט הראשוני יחד עם הצבת אילוצים כגון שטח, גובה הספר ועוד.

המידע הנ"ל עובר למהנדס המכונות והוא מתמקד בגודל וסוגי הרכיבים. בהתאם לכך הוא ממקם את הרכיבים במיקום אופטימלי על פי שיקוליו המקצועיים יחד עם בחינה של "האם ניתן לעמוד בפרמטרים אותם הגדיר מהנדס האלקטרוניקה.
לאחר מכן מברר המהנדס כמה שכבות עשוי הכרטיס. ככל שיש דרישה ליותר שכבות ככה הכרטיס יהיה עבה יותר ויהווה שיקול בפני המתכנן המכאני.
אחרי כל זה עורך איש המכאניקה בדיקה של הממשקים ולפי בדיקה זו יבחר את המחברים.
מכל תכנון זה לוקח מהנדס המכאניקה סקיצה של כרטיס מודפס הכוללת את הממשקים, מיקומי הרכיבים ועוד אילוצים נוספים.

לבסוף מבצעים את העריכה הראשונית של הכרטיס יחד עם עדכון שינויים נוספים במידת הצורך על ידי מהנדס האלקטרוניקה ועורך מעגל מודפס., וכך הלאה על לעריכה סופית עם אישור כרטיס מודפס והעברתו לשלב הייצור.