Chat with us, powered by LiveChat

Menu

วิธีออกแบบแผ่น PCB แบบครบวงจร

Applicad Public Company Limited.Article - SolidWorks PCBวิธีออกแบบแผ่น PCB แบบครบวงจร

May

4

2017

วิธีออกแบบแผ่น PCB แบบครบวงจร

 

เมื่อเอ่ยถึงเทคโนโลยี คนส่วนใหญ่มักจะนึกถึงสิ่งที่เกี่ยวกับเครื่องมือหรืออุปกรณ์ใหม่ๆ ที่ทันสมัย มีราคาแพง มีระบบการทำงานที่ยุ่งยากซับซ้อน ซึ่งเมื่อนำมาใช้แล้วสามารถช่วยให้การทำงานมีประสิทธิภาพดีขึ้นและประสิทธิผลสูงขึ้น รวมทั้งประหยัดเวลาและแรงงานอีกด้วย ถ้าเราลองคิดดูว่าเทคโนโลยีใดที่ใกล้ตัวเรามากที่สุดคืออะไร คำตอบที่ได้รับ คือ สมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์ ผมคิดว่าเจ้า 2 สิ่งนี้เป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับมนุษย์เราในยุคปัจจุบัน เพราะมันช่วยเราได้เยอะมากไม่ว่าจะเป็นการทำงาน การสื่อสาร ความบันเทิง และอื่นๆอีกมากมาย แต่จะมีซักกี่คนที่รู้ว่าคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร มีส่วนประกอบอะไรบ้างที่สำคัญ

ภาพที่ 1 เมนบอร์ด (http://www.nodevice.com)

             จากภาพที่ 1 คือ เมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์ เมนบอร์ดคือแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีส่วนสำคัญมากของคอมพิวเตอร์ เปรียบเสมือนสมองในร่างกายของมนุษย์ก็ว่าได้ เมนบอร์ดเป็นแผงวงจรหลักที่คอยสั่งการให้อุปกรณ์ต่างๆ ที่มีการเชื่อมต่อทำงานตามคำสั่ง ซึ่งเมนบอร์ดนั้นจะเป็นแผงวงจรที่รวมเอาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ไว้ด้วยกัน เช่น ซ็อกเก็ตสำหรับใส่ซีพียู หน่วยความจำหลักและหน่วยความจำถาวร มีไบออสเป็นเฟิร์มแวร์ พร้อมช่องให้สามารถเสียบอุปกรณ์ เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่นๆ โดยสามารถเชื่อมต่อได้ทั้งอุปกรณ์ภายในและภายนอก

ภาพที่ 2 Printed Circuit Board (PCB)

 ภาพที่ 3 แผ่น PCB อเนกประสงค์

             จากภาพที่ 2 คือ แผ่น Printed Circuit Board หรือเรียกสั้นๆ ว่าแผ่น PCB และจากภาพที่ 1 เราจะเห็นได้ว่ามจะมีแผ่นสีเขียวๆ แบบนี้อยู่เช่นกัน แผ่น PCB คือ ส่วนประกอบพื้นฐานที่สำคัญของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เป็นทางเดินสัญญาณไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่อยู่บนแผงวงจร ทำให้อุปกรณ์ต่างๆ เชื่อมต่อกันได้ ซึ่งในอดีตจะเป็นการนำอุปกรณ์มาวางบนแผ่น PCB อเนกประสงค์ที่เป็นรูๆ แล้วก็โยงสายทองแดงหากันตามที่ออกแบบ ซึ่งมีความยากลำบากมากในการโยงสายทองแดง

SOLIDWORKS PCB เป็นซอฟต์แวร์ทางด้านวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ที่ใช้ในการออกแบบแผ่น PCB แบบครบวงจร จะเข้ามาช่วยปิดช่องว่างระหว่างการออกแบบแผ่น PCB กับการออกแบบเครื่องกล เพราะมันสามารถใช้งานคู่กับซอฟต์แวร์ SOLIDWORKS ได้อย่างลงตัว ซึ่งทางผู้ออกแบบทราบดีว่าปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการออกแบบนั้นคือการต้องรอให้อีกฝ่ายออกแบบเสร็จก่อนถึงจะทำงานต่อได้ เมื่อมีการแก้ไขแบบไม่ว่าจะเป็นแบบทางอิเล็กทรอนิกส์หรือแบบทางเครื่องกล อีกฝ่ายก็ไม่ทราบถึงการเปลี่ยนแปลงแบบ ทำให้เสียเวลาในการแก้ไขแบบและปัญหาก็ยังตามมาอีกมากมาย

ภาพที่ 4 Schematic (SCH)

             จากภาพที่ 4 คือหน้าต่างที่ไว้ใช้ในการออกแบบ SCH หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมี Interface ที่ใช้งานง่าย เครื่องมือที่ใช้ในการออกแบบจะมีรูปภาพและอักษรปรากฏอย่างชัดเจน สัญลักษณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ก็สามารถโหลดมาใช้งานได้จากเว็บไซต์ต่างๆ หรือสามารถที่จะวาดขึ้นมาใหม่และเก็บเป็น Library ได้ ซึ่งในการที่จะผลิตเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์นั้นต้องมีการออกแบบ SCH ออกมาก่อนอย่างแน่นอน

ภาพที่ 5 Layout PCB

 ภาพที่ 6 3D PCB

             จากภาพที่ 5 คือการวาง Layout PCB จะเป็นการดึงข้อมูลจากตัว SCH ที่เราออกแบบไว้มาใช้งาน โดยการนำอุปกรณ์หรือ Footprint มาวางบนแผ่น PCB ที่เราออกแบบและกำหนดขนาดไว้ จากนั้นก็ทำการเดินสายสัญญาณไฟฟ้าต่อเข้าหากันระหว่างอุปกรณ์ ซึ่งจะมีทั้งเดินแบบ Auto และแบบ Manual และยังสามารถ Preview ดูเป็นแบบสามมิติได้

ภาพที่ 7 แสดงการทำงานร่วมกับ SOLIDWORKS

             จากภาพที่ 7 เป็นการทำงานร่วมกันระหว่างคนออกแบบ PCB โดยใช้ SOLIDWORKS PCB (ภาพทางขวา) กับคนออกแบบเครื่องกลโดยใช้ SOLIDWORKS (ภาพทางซ้าย) จากภาพคนออกแบบ PCB ขยับตัว C9 ไปชิด Q16 และ Q17 และเมื่อส่งข้อมูลออกไปยังฝ่ายเครื่องกลตัว Software ก็จะแสดงภาพการขยับอุปกรณ์ดังภาพทางซ้าย ทางฝ่ายเครื่องกลก็จะทราบเลยทันทีว่ามีการขยับอุปกรณ์ ขยับแล้วจะชนกับ Cover ที่ออกแบบไว้ แล้วยังรวมไปถึงรูเจาะ ขนาดแผ่น PCB ก็จะแสดงผลแบบนี้เช่นกัน การแก้ไขแบบนั้นสามารถทำได้ทั้งฝ่ายอิเล็กทรอนิกส์และฝ่ายเครื่องกล นั้นก็หมายความว่าทั้ง 2 ฝ่ายสามารถทำงานแบบคู่ขนานกันไปได้เลย เมื่อเกิดปัญหาก็สามารถที่จะแก้ไขได้ทันท่วงที ไม่ต้องเสียเวลามานั่งแก้แบบหลังจากสั่งผลิตชิ้นงานและนำมาประกอบแล้วไม่ลงตัว โดยเฉพาะเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์ในทุกวันนี้มีความซับซ้อนมากในการออกแบบ ยิ่งเทคโนโลยีมีความก้าวหน้ามากแค่ไหน Software ออกแบบที่ดี เช่น SOLIDWORKS PCB  สามารถช่วยคุณได้แน่นอนครับ ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับ SOLIDWORKS PCB เพิ่มเติมได้ที่ : https://www.applicadthai.com/solidworks-pcb/

 บทความ : ณัฐพล ไปใกล้

  • 274
    Shares
บทความนี้เป็นประโยชน์ต่อท่านหรือไม่
(1 votes, average: 4.00 out of 5)
Loading...

Menu