منظور از مدار در عنوان فوق، مدار‌های الکترونیکی است که امروزه در وسایل الکترونیکی مختلف به کار رفته و قلب تپنده این دستگاه‌ها هستند. اولین قدم، طراحی مدار‌های الکترونیکی و رسم آن در کامپیوترها است. طراحی مدار الکترونیکی در کامپیوترها با استفاده از نرمافزار آلتیوم دیزاینر صورت می‌پذیرد که در کارگاه‌های طراحی و چاپ مدار به شرکت‌کنندگان در کارگاه آموزش داده می‌شود. پس از مرحله طراحی، نوبت به چاپ مدار الکترونیکی روی فیبر‌های مسی یا همان PCBها (Printed Circuit Board) می‌رسد. این کار می‌تواند توسط خود فرد در داخل منزل انجام شود و یا مدار طراحی شده را به یک شرکت چاپ مدار تحویل داده تا در تیراژ دلخواه نمونه برد الکترونیکی را تولید کنند.
ساخت مدار چاپی با روش ماژیک ضد اسید
برای ساخت PCB روش‌های گوناگون و متنوعی وجود دارد که انتخاب هرکدام وابسته به امکانات در دسترس شما، میزان انتظارات فردی شما از حرفه‌ای بودن آن و کم دردسر بودن روش ساخت، متفاوت است. برای ساخت مدار چاپی در سطح مبتدی، استفاده از روش ماژیک ضد اسید پیشنهاد می‌شود که کمی زمان‌بر است. کیفیت مدار چاپی به کیفیت موادی که استفاده می‌شود، بستگی دارد. در این روش به دقت و ایمنی بالایی نیاز است، زیرا با مواد اسیدی سر وکار دارید. این روش برای تعداد برد‌های محدود کارآمد است و اصلاً برای تولید انبوه و یا حتی متوسط پیشنهاد نمی‌شود. استفاده از روش ماژیک ضد اسید، بدین صورت است که، باید مدار الکترونیکی خود را با ماژیک ضد اسید روی برد بکشید. تهیه این ماژیک نیز خیلی راحت است و می‌توانید آن را از فروشگاه‌های لوازم الکترونیکی خریداری نمایید.
ساخت مدار چاپی با روش ماوراء بنفش
روش‌های دیگری نیز مانند ساخت مدار چاپی به روش ماوراء بنفش و قلم زنی مکانیکی یا لیزری وجود دارند. روش ماوراء بنفش به دلیل استفاده از موادی که کمتر در دسترس هستند، زیاد متداول نیست. این روش نسبت به روش ماژیک ضد اسید راحت‌تر است و معمولاً در ساخت مدار‌های چاپی پیچیده، از روش ماوراء بنفش استفاده می‌کنند.
ساخت مدار چاپی با روش حکاکی
در روش حکاکی مکانیکی از دستگاه‌های CNC کمک گرفته می‌شود که کار ترسیم مسیر‌های PCB را به صورت خودکار انجام می‌دهد. معمولاً شرکت‌ها برای چاپ تعداد زیاد مدار الکترونیکی، این دستگاه را اجاره می‌کنند. روش حکاکی لیزری نیز در کارخانه‌های تولید مدار چاپی و برای تعداد انبوه به کار می‌روند. امروزه با پیشرفت صنعت لیزر، اغلب کار‌های طراحی مانند طراحی سه بعدی و تراش قطعات از جنس‌های مختلف، از لیزر استفاده می‌شود. در چاپ مدار‌های الکترونیکی نیز کار قلم‌زنی مسیر‌های PCB توسط لیزر صورت میگیرد. بیشتر روش‌های بالا برای شرکت‌ها و کارخانه‌های تولید برد به کار می‌روند.
تولید و چاپ مدار با استفاده از روش اتو
برای ساخت مدار چاپی به صورت دستی و تیراژهای پایین، روش اتو بسیار راحت و کاربردی است. در ابتدا باید مدار طراحی شده روی کاغذ کاربنی پرینت گرفته شود. سپس کاغذ کاربنی روی سطح مسی که برای قالب مدار در نظر گرفته شده، قرار میگیرد. یک کاغذ سفید روی کاغذ کاربنی قرار می‌دهند و سپس آن را اتو می‌کنند. پس از کمی سرد شدن برد فلزی، کاغذ کاربنی و کاغذ سفید برداشته می‌شوند. دقت کنید که تمامی جزئیات مدار روی برد حک شده باشد. قسمت‌هایی که جوهر کاغذ کاربنی به درستی پخش نشده باشد، آن قسمت‌ها با ماژیک مقاوم در برابر آب و همرنگ با طرح‌های دیگر تصحیح می‌شوند. حال سطوح مسی که رنگ ندارند از بین خواهد رفت. برای این کار از اسید قوی، اسید کلریک، استفاده می‌شود. کار با اسید کلریک نیازمند دقت و ایمنی بالایی است. اصول کار با این اسید و نکات تکمیلی‌تر در طراحی برد‌های الکترونیکی به شرکت‌کنندگان در کارگاه طراحی و چاپ مدار آموخته خواهد شد. پس از اتمام اسید کاری تمامی سطوح اضافی خورده شده و برد، آماده جایگذاری قطعات و لحیم‌کاری است.
نکته قابل توجه، یادگیری طراحی خود مدار در کامپیوترها است که برای شخصی‌سازی و پروژه‌های بزرگ مهم به کار میرود. استفاده از برد‌های آماده هزار سوراخ و یا نمونه‌های دیگری چون bread board ها بیشتر برای کار‌های تحقیقاتی و پروژه‌های کوچک دانشجویی طراحی شده‌اند و در انجام پروژه‌های تجاری و شخصی قابل اهمیت، اصلا مناسب نیستند.
آنچه در کارگاره طراحی و چاپ مدار میآموزیم؟
معمولا در کارگاه‌های طراحی و چاپ مدار از نرمافزارهای پرتوئوس و آلتیوم دیزاینر استفاده می‌شود. ما نیز در این دوره با استفاده از نرمافزار آلتیوم دیزاینر، عملیات شبیه سازی و طراحی خود را پیش می‌بریم. حال از بحث نظری کمی فاصله گرفته و به این میپردازیم که چه چیزی در انتظار داوطلبان شرکت‌کننده این کارگاه است؟ شرکت‌کنندگان در این دوره ابتدا کار با نرمافزار آلتیوم دیزاینر را فرا می‌گیرند. نرمافزار آلتیوم دیزاینر یک نرم افزار طراحی قدرتمند برای طراحی و شبیه سازی مدار‌های الکترونیکی است که قابلیت طراحی سه بعدی و دوبعدی همزمان با هم را دارد. پس از یادگیری طراحی مدار در نرمافزار آلتیوم دیزاینر، نوبت به چاپ مدار می‌رسد. برای شرکت‌کنندگان در این دوره، روش اتو در نظر گرفته شده است که فرد به راحتی بتواند مدار طراحی شده خود را چاپ کند و هزینه اضافی به شرکت‌های چاپ نپردازد.