PCB Дизайн жана чийүү Обзор: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

ПКБны долбоорлоонун жана чегүүнүн бир нече жолдору бар, эң жөнөкөйүнөн эң татаалына чейин. Ошол эле учурда, кайсынысын тандоо керек, кайсынысы сиздин муктаждыктарыңызга эң ылайыктуу экенин түшүнбөө оңой.

Ушул сыяктуу кээ бир суроолорду түшүндүрүү үчүн, мен бул көрсөтмөнү жазууну чечтим, мен адис эмесмин, бирок мен ПХБнын дизайны жана чегүү боюнча бир аз билимим бар.

Ошентип, ПХБ өндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн болгон кээ бир ыкмалар, материалдар, программалык камсыздоо жана инструменттер боюнча жалпы сереп алынат жана бактыга жараша ал ПХБнын дизайнына кирүүгө жардам берет.

1 -кадам: PCB Дизайн Программасы

Сиздин схемаңыздын татаалдыгына жараша, ПХБны кол менен иштеп чыгуу туура эмес, ошондуктан ишти бүтүрүү үчүн керектүү шаймандарды сунуштаган белгилүү бир программалык камсыздоону колдоого болот. PCB дизайн программалык камсыздоонун бир нече варианттары бар, мисалы, Proteus Ares, Eagle, Altium жана бир нече онлайн варианттары (мен эң кеңири таралган жана жеткиликтүү болгонун гана сүрөттөп жатам, бирок, албетте, дагы башка варианттар бар).

- Протеус Арес - балким, бул схема чийүү жөнүндө адамдар ойлонгон биринчи программа, анткени ал эң мыктысы эмес, балким эң белгилүүсы. Мен жеке колдонгум келбейт (бирок мен аны бир аздан бери колдонуп келем), бирок бул ПХБны иштеп чыгууда эске алуу мүмкүнчүлүгү. Proteusту колдонуунун эң чоң артыкчылыгы - бул схеманы моделдөө, Proteus Isisти колдонуу менен, чынында, чынжырдын иштеп же иштебей турганын "анык" текшере аласыз. Башка жагынан алганда, кээ бир өзгөчөлүктөр жана куралдар түшүнүү үчүн өтө эле түшүнүксүз болуп саналат жана сизге керек болгон ар бир компонентти табуу мүмкүн эмес (компоненттердин китепканалары чектелген), бирок керек болсо жаңы компоненттерди түзө аласыз. Дагы бир чоң жаңылык эмес, бул ачык булак программалык камсыздоо эмес жана бул пакетке киргизилген инструменттердин санына жараша чынында кымбат, жок дегенде сыноо версиясы бар (албетте бир нече чектөөлөр менен).

- Бүркүт - бул ПКБ долбоорлоодо популярдуу программалык камсыздоо, жаман кабар ал схеманы симуляциялоого жол бербейт, ошондой эле бул программаны биринчи жолу колдонгондо, анын интерфейси жөнүндө бир аз ыңгайсыз болуп калышыңыз мүмкүн. Бул кемчиликтерди түзүү үчүн көптөгөн сонун өзгөчөлүктөр бар, мисалы, компоненттердин схемасын (компоненттин символуна байланыштуу) жана пакетти (подкладкаларды, форматты жана өлчөмдөрдү камтыйт) оңой оңдоо мүмкүнчүлүгү. кирүү үчүн компонентти оң баскыч менен чыкылдатып, "ачык түзмөк" же "ачык пакет" параметрлерине кирүү менен жетүүгө болот. Ошондой эле, программалык камсыздоону биринчи жолу колдонууда кездешкен жалпы көйгөйлөргө бир нече жоопторду берген чоң колдоо коомчулугу бар, мындан тышкары бул жамаат бир нече компоненттердин китепканаларына, анын ичинде расмий китепканаларга жана колдонуучулар тарабынан түзүлгөн китепканаларга кирүүнү жеңилдетет. Жакшы кабар, бул программалык камсыздоонун акысыз версиясы бар (албетте, чектөөлөр менен, негизинен тактайдын өлчөмүнө жана уруксат берилген катмарлардын санына байланыштуу), ошондой эле жакында Autodesk тарабынан сатып алынган соң, Eagle студенттик версиясын да камтыйт. программанын өзгөчөлүктөрү.

- Алтий -

- Онлайн программалар - ПКБ дизайнына арналган көптөгөн онлайн программалар бар, жалпысынан алганда, алар жөнөкөй схемаларды иштеп чыгууда жакшы вариант болуп саналат, негизинен шашып баратканыңызда, же сиз каалабасаңыз (мүмкүн эмес) программанын динамикасын үйрөнүүгө көп убактыңызды бөлүңүз. Чындыгында алар өзгөчөлүктөр жана мүмкүнчүлүктөр менен гана чектелет деп айтуунун кажети жок, кээ бирлери белгилүү бир прототиптөө кызматына да байланышкан, алар чоң жаңылыктарга дайыма бекер жана жеткиликтүү. кээ бир учурларда бул абдан маанилүү.

Жыйынтык…

Сиз Бүркүттү артык көрөрүмдү түшүнгөн болушуңуз керек, бул башка программалык камсыздоонун арзыбаганын билдирбейт, бул менин жеке вариантым, бирок жалпысынан адамдар Eagleди колдонууга келгенде эң начар деп эсептешет, бирок Altium жок болсо да ' t да колдонуу оңой. Бүркүт жөнүндө менин негизги көз карашым, ал укмуштуудай куралдарды сунуштайт, тилекке каршы, кантип колдонууну үйрөнүү бир аз кыйын, менин оюмча, сиз анын интерфейсине көнгөнүңүздө, бул аракетке татыктуу.

Мен рынокто жеткиликтүү болгон бардык программаларды тизмектеген жокмун, мен билгендерин тизмектедим, андыктан сизге бул темага чындап кызыкдар болсоңуз, анда PCB дизайн программасы боюнча дагы изилдөө жүргүзүүнү сунуштайм.

2 -кадам: PCB прототиптештирүү - методдор

ПХБны иштеп чыккандан кийин, прототиптөөнүн убактысы келди, сиздин ПХБны прототиптөөнүн кээ бир жолдору бар, сиз муну өзүңүз жасай аласыз (бул эң кыйын, дагы тажрыйбаны талап кылган), сиз прототиптөө кызматы үчүн төлөй аласыз, ал жергиликтүү болушу мүмкүн (эгер бул сиздин туулган жериңизде болсо) же интернеттеги (сиз үчүн жеткиликтүү болушу мүмкүн) ж.

Эгерде сиз прототиптөө кызматы үчүн төлөөнү чечсеңиз, тактайдын дизайнын иштеп чыккандан кийин, GERBER форматында кээ бир файлдарды түзүү керек болот, GERBER форматы - бул PCBтин бардык сүрөттөмөсүн эч кандай муктаждыксыз сактаган файлдын бир түрү. тышкы файлдар, жалпысынан PCB дизайн программасы сизге ПХБнын GERBER файлын түзүүгө жардам берүү үчүн кээ бир куралдарды сунуштайт, анча деле көп эмес, ошондой эле GERBER файлын кантип түзүү боюнча көптөгөн сабактар бар. сиз шектенип жатасыз, жөн гана google, эгер ар бир программа GERBER файлын түзүү үчүн белгилүү бир ыкманы талап кылса.

********** Прототиптештирүү кызматын суроодон мурун, сиздин схемаңыздын дизайнында бардыгы идеалдуу экенине ынануу маанилүү, андыктан эки жолу текшерүү, ПХБны үч жолу текшерүү …., антпесе кийинчерээк өкүнүп калышыңыз мүмкүн

Эгерде сиз ПХБнын прототипин өзүңүз чечсеңиз, сиз колдоно турган бир нече ыкмалар бар, фокус үч методго, балким эң кеңири таралганга, тонерди которуу, фотолитография жана "көркөм" ыкмага багытталат.

- "Көркөм" ыкмасы - эгер сиздин ПКБ жөнөкөй болсо, же, балким, эгер сиз чийүүнү жакшы билсеңиз, анда туруктуу маркерди колдонуп, албетте, компоненттердин өлчөмдөрүн эске алуу менен, виас жана трассаларды кол менен тарта аласыз. буга чейин бир нече ПХБны ушундай жол менен жасаган, алардын айрымдары жакшы болуп чыкты, бирок мен ПХБнын комплекси татаалданып баштаганда, мен бул ыкманы колдонбойм, ошондуктан бул кирүү ыкмасы деп айтаар элем жана анын бар экендигин эске алуу менен бир нече башка методдордон, мен ПКБнын комплекстүү боло баштаганда бул ыкманы колдонуунун кажети жок деп ойлойм.

- Тонерди которуу ыкмасы - Менин оюмча, бул өндүрүүчүлөр арасында эң кеңири таралган ыкма, бул бир аз жөнөкөй, ошондой эле анын популярдуулугун түшүндүрө турган көптөгөн шаймандарды талап кылбайт. Тонерди таза тактага өткөрүүнүн ар кандай жолдору бар, негизинен, конструкторлор жылуулук өткөрүүнү колдонушат, мында макет басылат, албетте лазердик принтердин жардамы менен, кагаздын айрым түрлөрүндө (жалтырак кагаз, тунук пленка ж. Б.) бул "толук" тонерди тактага өткөрүүгө мүмкүндүк берет, андан кийин тонер кездеменин үтүгүн колдонуп, тонерди кооперттик тактага каршы жылытуу менен кадимкидей тактага өткөрүлүп берилет. Тонерди кооператорго өткөрүүнүн башка жолдору бар, мисалы, химиялык жолдор, ошондой эле кээ бир өндүрүүчүлөр принтерди ушул өзгөчөлүктү колдоп, жездеги тонерди түз басып чыгарышат.

- Фотолитография ыкмасы - менин оюмча бул эң оор, эң кымбат ыкма, бирок эгер сиз аны туура аткарсаңыз, натыйжалар жөн эле таасирдүү болот (чынында, бул ыкма көбүнчө профессионалдуу ПХБда колдонулат). Бул ыкма боюнча, фото акылга сыярлык боёк кыз тактайга бирдей колдонулат, андан кийин боёк ультрафиолет нуруна дуушар болот, фотоскоб менен жабылган төшөмөлөрдү, виастарды жана трассаларды кошпогондо (чынжыр схемасына туура келет), акыры боёк иштелип чыккан, бир гана ультрафиолет нурларына дуушар болбогон аймактарда калуу, бул - төшөктөр, виастар жана тректер.

Виас, подкладкалар жана тректер кооперттик тактага өткөрүлүп берилгенден кийин, сиз кандай ыкманы колдонбосуз, чегүү убактысы келди, ошондой эле оюп салуунун бир нече жолу бар, бирок алар негизинен химиялык эритмени колдонуу менен тактан ачык кооперацияны эрозиядан турат. Колдонулган эң кеңири таралган чечим - бул темир хлориди, бирок башка варианттары да бар, алар оң жана терс жактарына ээ, мисалы, куприй хлориди, суутек пероксиди - күкүрт кислотасы ж. кээ бир учурларда кээ бир күчтүү кислоталар менен күрөшүү мүмкүн болсо, аларды колдонуу үчүн зарыл болгон коопсуздук протоколдорун алуу үчүн шектенбесек болот.

********** Дагы, ПХБнын прототиптештирүүнүн дагы мүмкүн болгон жолдору бар, андыктан сизди кандайдыр бир ыкма кызыктырса, анда бул боюнча кошумча изилдөө жүргүзүү сунушталат, ал жерде үйрөткүчтөр бар, ал тургай көрсөтмөлөрдө, андыктан алар үчүн баруудан тартынба.

3 -кадам: PCB прототиптештирүү - материалдар/катмарлар

ПХБнын прототипин жасоо боюнча кээ бир процедуралар менен таанышкандан кийин, кээ бир суроолор пайда болушу мүмкүн, мисалы, канча катмарды колдонушум керек? Качан 2 кабаттуу ПХБны колдонууга арзыйт?

Бул суроолорго так жооп жок деп ойлойм, бирок DIY методдорун колдонуу менен ПХБнын прототипин жасоодо, мен аларды 2 катмардуу ПХБдан иштетүү дайыма эле жакшы деп ойлойм. варианттар болбогон жагдайлар бар, балким схеманын татаалдыгынан же схеманын астыңкы катмарда болушу керек болгон компоненттерге ээ болгондугу үчүн, ошондой эле жогорку катмарда болууга милдеттүү болгон компоненттер бар, ошондуктан жок чыгуунун жолу, бирок мүмкүн болушунча мен дайыма 1 катмардуу ПХБга өтүүнү туура көрөм.

Башка жагынан алганда, компанияңызга ПКБңыздын прототипин төлөп жатканда, мен ар дайым 2 катмардуу ПХБны суранат элем, эгерде 1 катмар ПХБнын жана 2 катмар ПХБнын орточо баасы чынында окшош болсо, 2 катмар ПХБнын жеңилдетүүсү чынжырдын багыттоо процесси көп.

ПХБнын 2ден ашык катмары бар болушу мүмкүн, бирок алар өндүрүүчүлөрдүн муктаждыгынан такыр айырмаланат, эгерде мындай татаал схемалар гана ПХБга ээ болсо, аларды өндүрүү өтө кымбат, бул аларды көп эмес деп классификациялайт. жеткиликтүү вариант.

Ошондой эле прототиптештирүүдө сиз кандай такта колдонууну тандай аласыз, көптөгөн варианттар бар, бирок эң кеңири таралган була айнек тактайлар жана фенол була тактасы. Фенол буласы була айнекке караганда бир аз арзаныраак, бирок анча деле көп эмес, жалпысынан була айнек тактасы жакшыраак механикалык мүнөздөмөлөргө ээ жана бүткөндө дагы жакшы көрүнөт. Бирок, жалпысынан алганда, бул мүнөздөмөлөр кээ бир схемалардын прототиптерин жасоодо анча деле чоң мааниге ээ эмес, бирок колдо болгон варианттарды билүү жакшы.

4 -кадам: PCB прототиптештирүү - Куралдар

ПКБңызды прототиптөөдө жардам бере турган бир нече куралдар бар, бирок негизгилери:

- Темир

- Электрондук кычкачтар

- Электрондук калай ширеси

- ПХБ кол менен бургулоочу пресс

- туруктуу маркер (эгер сиз өзүңүздүн прототипиңиздин көркөм ыкмасына таянып жатсаңыз же тонерди которууда мүмкүн болгон кемчиликтерди оңдосоңуз)

Бул ПХБнын прототипин түзүшүңүз керек болгон минималдуу куралдар, бирок сизге прототипке жардам бере турган көптөгөн өркүндөтүлгөн куралдар бар, мисалы, электр бургулоочу машиналар, ширетүүчү станциялар ж.

5 -кадам: Жыйынтык…

Бүгүнкү күндө акы төлөнүүчү прототиптөө кызматтарына жеткиликтүүлүк бир топ жогорулады, алар жеткиликтүү жана колдонууга оңой боло баштады, андыктан сизге профессионалдуу прототип керек болгондо, жөн эле барыңыз, эгер ПКБңызды иштеп чыгууда көп ресурстар жеткиликтүү болсо, демек азыраак чектөөлөр, экинчи жагынан, эгер сиз тез алдыга прототип издесеңиз, анда сиз муну өзүңүздүн ылдамыраак жол менен жасай аласыз, бирок көбүрөөк чектөөлөр жана, балким, акы төлөнүүчүдөй жакшы эмес, бирок сиздин муктаждыктарыңызга туура келет.

Учурдагы сценарийди эске алуу менен, бул акы төлөнүүчү прототиптөө кызматтары өтө жеткиликтүү болуп калганын эске алуу менен, бул дагы жеке тандоо.