 |
آبکاری تخته مدار چاپی
معرفی
برد مدار چاپی (PCB) قلب تقریباً هر محصول الکترونیکی است و قطعات و سیم های مسی را حمل می کند که از عملکرد آن پشتیبانی می کنند. این آموزش نحوه شبیه سازی رسوب مس روی PCB را نشان می دهد.
این مدل همچنین در برنامه Printed Circuit Board Electroplating Designer تعبیه شده است که یک رابط کاربری سفارشی اضافه می کند. در این برنامه، عملکرد ماژول بهینه‌سازی نیز برای بهینه‌سازی پارامترهای مختلف فرآیند به‌منظور به حداکثر رساندن نرخ رسوب برای یک هدف یکنواخت توزیع فعلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مستندات این برنامه همچنین می توانید اطلاعات بیشتری در مورد فرآیند ساخت PCB به طور کلی بخوانید.
الگوی PCB در مثال با فایل های ECAD وارد شده تعریف می شود. مثال به مجوز ECAD Module نیاز دارد.
تعریف مدل
این مدل از رابط توزیع جریان ثانویه برای شبیه سازی توزیع جریان در سلول رسوبی استفاده می کند. سینتیک Butler-Volmer در هر دو سطح الکترود استفاده می شود.
یک شرط مرزی جریان کل در آند استفاده می شود در حالی که کاتد زمین است (پتانسیل الکترونیکی صفر تنظیم شده است).
هندسه مدل در شکل 1 نشان داده شده است . آندها مجموعه ای از بلوک های کشیده در بالای هندسه هستند. کاتد الگوی PCB است که در مرکز پایین سلول قرار دارد. یک صفحه ایزوله با دیافراگم بین آندها و کاتد قرار می گیرد تا توزیع جریان روی PCB را کنترل کند. الگوی رسوب همچنین شامل قطعات “ساختگی” خاصی (دزدهای فعلی) است که در محصول نهایی PCB استفاده نمی شود و برای یکنواخت تر کردن نرخ رسوب روی PCB استفاده می شود.
شکل 1: هندسه مدل.
رسانایی فلز آند و کاتد در مقایسه با الکترولیت بسیار زیاد است و فرض بر این است که پتانسیل الکتریکی در فلز ثابت است. بنابراین تغییرات در مازاد پتانسیل فعال سازی به دلیل پتانسیل موجود در الکترولیت در سطح الکترودها ایجاد می شود. تحت این مفروضات، الکترودها به عنوان مرز در شبیه سازی ها در نظر گرفته می شوند.
رابط توزیع جریان ثانویه برای پتانسیل الکترولیت، 
(V)، با توجه به:
(V)، با توجه به:
که در آن il ( A/m 2 ) بردار چگالی جریان الکترولیت و σl (S/m) هدایت الکترولیت است که ثابت فرض می‌شود .
شرایط عایق پیش فرض برای همه مرزها به جز سطوح آند و کاتد استفاده می شود:
که در آن n بردار نرمال است که به خارج از دامنه اشاره می کند.
واکنش الکترود اصلی در هر دو سطح آند و کاتد، واکنش رسوب / انحلال مس است.
برای مدل‌سازی این واکنش از عبارت Butler-Volmer استفاده می‌شود. این چگالی جریان محلی را بر روی تنظیم می کند
توجه داشته باشید که چگالی جریان محلی در سطح آند مثبت و در سطوح کاتد منفی است، بسته به علامت اضافه پتانسیل، η (V)، که به صورت تعریف شده است.
(1)
که در آن Eq ( V) پتانسیل تعادل واکنش انحلال/رسوب مس و (V) پتانسیل فاز الکترونیکی الکترود است.
در هر دو آند و کاتد، چگالی جریان الکترولیت بر روی چگالی جریان محلی واکنش رسوب مس تنظیم می شود:
(2)
آند در مدل زمین شده است در حالی که پتانسیل الکتریکی کاتد با یک معادله اضافی حل می شود تا شرایط جریان کل در مرز مطابق با
(3)
مدل در یک مطالعه ثابت حل شده است.
هنگام پس پردازش محلول، ضخامت رسوب، s (m)، در PCB بر اساس محاسبه می شود
(4)
که در آن s target (m) میانگین ضخامت رسوب هدف برای کل کاتد است.
زمان مورد نیاز برای دستیابی به این ضخامت، t dep (m)، با توجه به هدف s مرتبط است
(5)
که در آن M میانگین جرم مولی (63.55 g/mol) و ρ چگالی (8960 kg/m3 ) اتم‌های مس و n (=2) تعداد الکترون‌های شرکت‌کننده است.
نتایج و بحث
شکل 2 چگالی جریان روی کاتد را به استثنای الگوی ساختگی برای چگالی جریان متوسط 2 A/dm 2 نشان می دهد و شکل 3 ضخامت رسوب داده شده مربوطه را برای ضخامت رسوب هدف 10 میکرومتر نشان می دهد .
شکل 2: چگالی جریان در الگوی PCB، به استثنای الگوی ساختگی (دزد فعلی).
شکل 3: ضخامت رسوب الگوی PCB برای ضخامت هدف 10 میکرومتر .
شکل 4 اثر دیافراگم بر روی خطوط میدان و ضخامت کل کاتد از جمله الگوی ساختگی را نشان می دهد. ضخامت رسوب کمتر از 10 میکرومتر برای قطعات ساختگی PCB است.
شکل 4: خطوط میدان و ضخامت روی کاتد، از جمله الگوی ساختگی.
مسیر کتابخانه برنامه: Electrodeposition_Module/Tutorials/pcb_designer
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Electrochemistry>Primary and Secondary Current Distribution>Secondary Current Distribution (cd) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
بارگذاری پارامترها از یک فایل
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل pcb_designer_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
هندسه 1
این مدل از یک فایل هندسی از پیش ساخته شده حاوی یک الگوی PCB وارد شده از یک فایل ECAD استفاده می کند. هندسه مدل به عنوان یک دنباله هندسی پارامتری در یک فایل MPH جداگانه در دسترس است. اگر می‌خواهید آن را از ابتدا بسازید، دستورالعمل‌های بخش پیوست — دستورالعمل‌های مدل‌سازی هندسه را دنبال کنید . در غیر این صورت با مراحل زیر آن را از فایل بارگیری کنید.
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید و Insert Sequence را انتخاب کنید . |
2 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل pcb_designer_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
از دکمه شفافیت استفاده کنید تا کل هندسه را به وضوح ببینید.
4 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
انتخاب هایی ایجاد کنید که در طول راه اندازی مدل استفاده می شوند.
ناحیه مش جاروب شده الکترولیت 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Box Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Box Selection ، ناحیه 2 الکترولیت مش جاروب شده را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن z ، 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن z ، 0 را تایپ کنید . |
نواحی مش جاروب شده توسط الکترولیت
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Union Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، ناحیه‌های مش جاروب شده الکترولیت را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، ناحیه مش جاروب شده الکترولیت 1 و ناحیه مش جاروب شده الکترولیت 2 را انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
نواحی مش جاروب شده با الکترولیت (unisel2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electrolyte Swept Mesh Regions کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، روی Build Selected کلیک کنید .  |
دی الکتریک بالای PCB
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و گزینه Adjacent Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مجاور ، PCB top dielectric را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، کاتد را در فهرست انتخاب‌های ورودی انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Adjacent Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
7 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
8 |  روی افزودن کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، کاتد را در فهرست انتخاب‌های ورودی انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
دی الکتریک بالای PCB (adjsel1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی PCB top dielectric کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مجاور ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .  |
صفحه PCB
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Union Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، PCB top را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در لیست Selections to add ، Cathode and PCB top dielectric را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
صفحه PCB (unisel3)
1 | در پنجره Model Builder ، روی PCB top کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، روی Build Selected کلیک کنید .  |
PCB بدون کاتد
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Difference Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، PCB بدون کاتد را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای افزودن ، PCB را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
7 |  روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، کاتد را در لیست انتخاب‌ها برای تفریق انتخاب کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
10 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، قسمت سطح موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
11 | از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
12 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
13 | در کادر محاوره ای افزودن ، PCB را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
14 | روی OK کلیک کنید . |
15 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
16 |  روی افزودن کلیک کنید . |
17 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، کاتد را در لیست انتخاب‌ها برای تفریق انتخاب کنید . |
18 | روی OK کلیک کنید . |
تعاریف
یک متغیر کوپلینگ یکپارچه اضافه کنید و متغیرها را از یک فایل متنی بارگیری کنید.
ادغام 1 (در اول)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
متغیرهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل pcb_designer_variables.txt دوبار کلیک کنید . |
مواد
یک ماده برای تعیین رسانایی الکترولیت اضافه کنید.
الکترولیت
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مواد ، Electrolyte را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
هدایت الکترولیت | sigmal_iso ; sigmalii = sigmal_iso، sigmalij = 0 | 50 | S/m | هدایت الکترولیت |
توزیع جریان ثانویه (CD)
تنظیمات فیزیک را در رابط توزیع جریان ثانویه تعریف کنید.
سطح الکترود 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Secondary Current Distribution (cd) کلیک راست کرده و Electrode Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح الکترود ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
4 | بخش وضعیت پتانسیل فاز الکترود را پیدا کنید . از لیست شرایط پتانسیل فاز الکترود ، جریان کل را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت I l,total text، -ItotCathode را تایپ کنید . |
واکنش الکترود 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electrode Reaction 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنش الکترود ، بخش سینتیک الکترود را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع عبارت Kinetics ، Butler-Volmer را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن i 0 ، i0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن α a ، alphaa را تایپ کنید . |
سطح الکترود 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Electrode Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح الکترود ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، آند را انتخاب کنید . |
واکنش الکترود 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electrode Reaction 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنش الکترود ، بخش سینتیک الکترود را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع عبارت Kinetics ، Butler-Volmer را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن i 0 ، i0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن α a ، alphaa را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Secondary Current Distribution (cd) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن phil ، phil_initial را تایپ کنید . |
مش 1
مش را به صورت زیر تولید کنید.
مثلثی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید .
Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید .اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست Predefined ، Fine را انتخاب کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Free Triangular 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، PCB top را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
4 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . از لیست از پیش تعریف شده ، Extra fine را انتخاب کنید . |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، نواحی مش جاروب شده الکترولیت را انتخاب کنید . |
5 | کلیک کنید تا بخش Source Faces گسترش یابد .  روی Paste Selection کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره‌ای Paste Selection ، 9 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، برای گسترش بخش Sweep Method کلیک کنید . |
9 | از لیست روش مش‌بندی چهره ، مثلثی (تولید منشور) را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای Paste Selection ، 9 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
8 | از لیست Predefined ، Finer را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در فیلد نوشتاری تعداد عناصر ، دور((PCBThickness/1.5[mm]>=1)*PCBThickness/1.5[mm]+(PCBThickness/1.5[mm]<1)،0) را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ناحیه 2 مش جاروب شده الکترولیت را انتخاب کنید . |
4 | بخش توزیع را پیدا کنید . در قسمت نوشتاری تعداد عناصر، ( ( PCBOffset -PCBThickness)/2[mm]>=1)*(PCBOffset-PCBThickness)/2[mm]+((PCBOffset-PCBThickness)/2[mm]<1) را تایپ کنید. . |
جارو 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، دیافراگم را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Source Faces را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، منبع دیافراگم را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Sweep Method را پیدا کنید . از لیست روش مش‌بندی چهره ، مثلثی (تولید منشور) را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Swept 2 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، منبع دیافراگم را انتخاب کنید . |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . از لیست Predefined ، Finer را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Swept 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نوشتاری تعداد عناصر ، (ضخامت دیافراگم/1.5[mm]>=1)*ضخامت دیافراگم/1.5[mm]+(ضخامت دیافراگم/1.5[mm]<1) را تایپ کنید . |
چهار وجهی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Free Tetrahedral کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
مطالعه 1
در نهایت، نتایج را محاسبه کنید.
راه حل 1 (sol1)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید ، سپس روی Stationary Solver 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای حل ثابت ، بخش عمومی را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Relative tolerance ، 1e-6 را تایپ کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
7 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
8 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
مجموعه داده هایی را ایجاد کنید که در طول پردازش پس از پردازش استفاده می شوند.
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results را گسترش دهید . |
کاتد
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای سطح ، Cathode را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
4 | قسمت Parameterization را پیدا کنید . از لیست محورهای x و y ، Expression را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
طرح مس کاتد
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح ، طرح کاتد مس را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameterization را پیدا کنید . از لیست محورهای x و y ، Expression را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، طرح PCB copper layout را انتخاب کنید . |
PCB بدون کاتد
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح ، PCB بدون کاتد را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، PCB بدون کاتد را انتخاب کنید . |
دیوارها
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سطح ، Walls را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Selection را پیدا کنید .  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Paste Selection ، 1-5، 7-8، 11-12 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
ضخامت روی کاتد
ابتدا ضخامت را بر روی طرح مس کاتد رسم کنید.
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  2D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، ضخامت روی کاتد را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، طرح کاتد مس را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Thickness روی کاتد کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>thickness_cathode – Thickness on cathode – m را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
ضخامت روی کاتد
1 | در پنجره Model Builder ، روی Thickness روی کاتد کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دوبعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
چگالی جریان روی کاتد
سپس چگالی جریان را بر روی طرح مس کاتد رسم کنید.
1 | روی Thickness روی کاتد کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، چگالی جریان روی کاتد را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، Thickness را در گره کاتد 1 گسترش دهید ، سپس روی Results>Current Density on Cathode>Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، جزء 1 (comp1)> توزیع جریان ثانویه> سینتیک الکترود > cd.iloc_er1 – چگالی جریان محلی – A/m² را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، -cd.iloc_er1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Unit ، A/dm^2 را تایپ کنید . |
5 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، تراکم جریان را در کاتد تایپ کنید . |
چگالی جریان روی کاتد
1 | در پنجره Model Builder ، روی تراکم جریان در کاتد کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار چگالی جریان در کاتد ، روی  Plot کلیک کنید . |
توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی
سپس توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی را رسم کنید.
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، خطوط توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cathode را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت Expression text، thickness_cathode را تایپ کنید . |
5 | از لیست واحد ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Thickness Distribution و Electric field lines کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، PCB بدون کاتد را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
5 | از لیست رنگ ، سفارشی را انتخاب کنید . |
6 | در ویندوز، روی نوار رنگی زیر کلیک کنید، یا – اگر از دسکتاپ چند پلتفرمی استفاده می کنید – روی دکمه Color کلیک کنید. |
7 | روی تعریف رنگ های سفارشی کلیک کنید . |
8 | مقادیر RGB را به ترتیب 9، 118 و 9 تنظیم کنید. |
9 | روی افزودن به رنگ های سفارشی کلیک کنید . |
10 | روی نمایش تنها پالت رنگ یا تأیید در دسکتاپ چند پلتفرمی کلیک کنید . |
سطح 3
1 | روی توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Walls را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت Expression text، 1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
6 | از لیست رنگ ، سفید را انتخاب کنید . |
ساده 1
1 | روی توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن شماره ، 50 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Selection را پیدا کنید . از لیست Selection ، Cathode را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Type ، Ribbon را انتخاب کنید . |
بیان رنگ 1
1 | روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بیان رنگ ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | تیک Color legend را پاک کنید . |
توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی توزیع ضخامت و خطوط فیلد الکتریکی کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار توزیع ضخامت و خطوط میدان الکتریکی ، روی  Plot کلیک کنید . |
ضمیمه – دستورالعمل های مدل سازی هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل pcb_designer_geom_sequence_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، را انتخاب کنید . |
PCB
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، PCB را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، PCBWidth+2*PCBMargin را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن عمق ، PCBHeight+2*PCBMargin را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، PCBThickness را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، PCBxMin-PCBMargin را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، PCByMin-PCBMargin را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، PCBOffset-PCBThickness را تایپ کنید . |
9 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
10 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن مختصات z ، PCBOffset را تایپ کنید . |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، PCB copper layout را در قسمت متن Name تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی نمایش صفحه کار کلیک کنید .  |
Work Plane 1 (wp1)>Import 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل example_pcb.tgz دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
6 | زیربخش لایه ها را برای وارد کردن پیدا کنید . در جدول، کادر بررسی Import را برای Dielectric پاک کنید . |
هندسه 1
صفحه کار 1 (wp1)
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Geometry 1>Work Plane 1 (wp1) را جمع کنید .
اگر 1 (if1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Programming>If + End If را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای If ، قسمت If را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Condition ، UseDummy را تایپ کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن مختصات z ، PCBOffset را تایپ کنید . |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، طرح ساختگی PCB را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی نمایش صفحه کار کلیک کنید .  |
Work Plane 2 (wp2)>Import 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل example_pcb_dummy_pattern.tgz دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
6 | زیربخش لایه ها را برای وارد کردن پیدا کنید . در جدول، کادر بررسی Import را برای Dielectric پاک کنید . |
پایان اگر 1 (endif1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی End If 1 (endif1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای End If ، روی  Build All Objects کلیک کنید . |
کاتد
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Selections>Union Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، Cathode را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Object را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، طرح‌بندی مسی PCB و طرح ساختگی PCB را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
حمام
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، Bath را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، BathWidth را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن عمق ، BathHeight را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، BathDepth را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، PCBxMin-(BathWidth-PCBWidth)/2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، PCByMin-(BathHeight-PCBHeight)/2 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
ناحیه مش جاروب شده الکترولیت 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بلوک ، ناحیه مش جاروب شده الکترولیت 1 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، BathWidth را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن عمق ، BathHeight را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، PCBThickness را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، PCBxMin-(BathWidth-PCBWidth)/2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، PCByMin-(BathHeight-PCBHeight)/2 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، PCBOffset-PCBThickness را تایپ کنید . |
9 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
صفحه کار 3 (wp3)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع هواپیما ، Face parallel را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 | در شیء blk2 ، فقط مرز 4 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Show Work Plane کلیک کنید . |
صفحه کار 3 (wp3)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، BathWidth/6 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، BathHeight را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -BathWidth/2+BathWidth/6/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -BathHeight/2 را تایپ کنید . |
صفحه کار 3 (wp3)> آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | فقط شی r1 را انتخاب کنید. |
4 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش Size را پیدا کنید . |
5 | در قسمت متن xw size ، عدد 3 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، BathWidth/3 را تایپ کنید . |
هندسه 1
صفحه کار 3 (wp3)
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Geometry 1>Work Plane 3 (wp3) را جمع کنید .
آند
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Extrude کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، آند را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (در) |
ضخامت آند |
4 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست نمایش در فیزیک ، انتخاب مرز را انتخاب کنید . |
تفاوت 1 (dif1)
1 | روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Booleans and Partitions>Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء blk2 و blk3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | از لیست Objects to Subtract ، PCB را انتخاب کنید . |
6 | فقط اشیاء blk1 و ext1 را انتخاب کنید. |
اگر 2 (if2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  برنامه نویسی کلیک کنید و If + End If را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای If ، قسمت If را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Condition ، UseAperture را تایپ کنید . |
صفحه کار 4 (wp4)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن مختصات z ، ApertureOffset+PCBOffset را تایپ کنید . |
4 |  روی Show Work Plane کلیک کنید . |
صفحه کار 4 (wp4)> مقطع 1 (cro1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Cross Section کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقطع عرضی ، بخش مقطع را پیدا کنید . |
3 | از لیست Intersect ، اشیاء انتخاب شده را انتخاب کنید . |
4 | زیربخش اشیاء برای قطع کردن را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | از لیست Objects to intersect ، Bath را انتخاب کنید . |
هندسه 1
صفحه کار 4 (wp4)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Geometry 1>Work Plane 4 (wp4) را جمع کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی Work Plane 4 (wp4) کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .  |
اکسترود 2 (ext2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (در) |
ضخامت دیافراگم |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
تفاوت 2 (dif2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی dif1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط شی ext2 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
منبع دیافراگم
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، منبع دیافراگم را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plane Definition را پیدا کنید . در قسمت متن مختصات z ، ApertureOffset+PCBOffset را تایپ کنید . |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
5 |  روی Show Work Plane کلیک کنید . |
منبع دیافراگم (wp5)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، ApertureWidth را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، ApertureHeight را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، PCBxMin-(BathWidth-PCBWidth)/2+(BathWidth-ApertureWidth)/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، PCByMin-(BathHeight-PCBHeight)/2+(BathHeight-ApertureHeight)/2 را تایپ کنید . |
منبع دیافراگم (wp5)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Geometry 1>Aperture source (wp5) را جمع کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی منبع دیافراگم (wp5) کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .  |
دیافراگم
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Extrude کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، دیافراگم را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (در) |
ضخامت دیافراگم |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
فرم اتحادیه (فین)
در نوار ابزار Geometry ، روی ساختن همه کلیک کنید .
ساختن همه کلیک کنید .
