Projektimi dhe gdhendja e PCB Përmbledhje: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Ka disa mënyra për të hartuar dhe gdhendur PCB, nga ato më të thjeshtat deri tek ato më të sofistikuarat. Ndërkohë është e lehtë të ngatërroheni se cilën të zgjidhni, cilën do t'i përshtatet më së miri nevojave tuaja.

Për të sqaruar disa pyetje si kjo, vendosa ta shkruaj këtë udhëzues, nuk jam ekspert, por kam disa njohuri në lidhje me projektimin dhe gdhendjen e PCB.

Pra, do të merret një përmbledhje e përgjithshme mbi disa metoda, materiale, softuer dhe mjete që mund të përdoren për të prodhuar PCB dhe për fat do të jetë në gjendje t'ju ndihmojë të futeni në projektimin e PCB.

Hapi 1: Softueri i Projektimit të PCB

Në varësi të kompleksitetit të qarkut tuaj, nuk është i përshtatshëm dizajnimi i PCB me dorë, kështu që mbështetja e një programi specifik që ofron mjetet e duhura për të kryer punën është i mirëpritur. Ekzistojnë disa opsione të softuerit të dizajnit PCB, si Proteus Ares, Eagle, Altium dhe disa opsione në internet (po përshkruaj vetëm ato më të zakonshmet dhe të arritshme, por me siguri ka disa opsione të tjera).

- Proteus Ares - mbase ky është programi i parë që njerëzit do të mendonin kur bëhet fjalë për vizatimin e qarqeve, jo sepse është më i miri, por sepse është ndoshta ai më i njohuri. Unë personalisht nuk më pëlqen as ta përdor (edhe pse e kam përdorur tashmë për një kohë), por është një opsion që duhet marrë parasysh kur dizajnoni PCB -të. Avantazhi i madh i përdorimit të Proteus është se ju gjithashtu mund të simuloni qarkun, duke përdorur Proteus Isis, në këtë mënyrë ju "me siguri" mund të verifikoni nëse qarku po punon apo jo. Nga ana tjetër, disa veçori dhe mjete, janë thjesht shumë konfuze për tu kuptuar dhe gjithashtu nuk është e mundur të gjesh çdo përbërës që ju nevojitet (bibliotekat e përbërësve janë të kufizuara), por mund të krijoni komponentë të rinj nëse është e nevojshme. Një lajm tjetër jo i mrekullueshëm, ky nuk është një softuer me burim të hapur dhe është vërtet i shtrenjtë në varësi të sasisë së mjeteve të përfshira në paketë, të paktën ekziston një version provë (me disa kufizime natyrisht).

- Eagle - ky është gjithashtu një softuer i njohur kur bëhet fjalë për hartimin e PCB, lajm i keq nuk lejon simulimin e qarkut, gjithashtu kur përdorni këtë softuer për herë të parë, mund të ndiheni pak të pakëndshëm në lidhje me ndërfaqen e tij, e cila është disi e ndryshme, edhe pse veç e veç nga këto disavantazhe ka shumë karakteristika të mrekullueshme, të tilla si mundësia e redaktimit të skemës së përbërësve (që lidhet me simbolin e përbërësit) dhe paketës (e cila përfshin pads, formatin dhe dimensionet) në një mënyrë të lehtë, e cila mund të arrihet vetëm duke klikuar me të djathtën në përbërës dhe duke hyrë në opsionet "pajisja e hapur" ose "paketa e hapur", përkatësisht. Gjithashtu, ekziston një komunitet i madh mbështetës, i cili jep disa përgjigje për çështjet e zakonshme me të cilat përballeni kur përdorni softuerin për herë të parë, për më tepër ky komunitet gjithashtu lehtëson qasjen në disa biblioteka të përbërësve, përfshirë bibliotekat zyrtare dhe ato që janë krijuar nga përdoruesit. Lajm i mirë, ky softuer ka një version falas (me kufizime natyrisht, kryesisht të lidhura me madhësinë e tabelës dhe numrin e shtresave të lejuara), gjithashtu pasi u ble kohët e fundit nga Autodesk, Eagle gjithashtu ka një version studentor i cili përfshin të gjitha veçoritë e programit.

- Altium -

- Programet në internet - ka shumë programe në internet të destinuara për hartimin e PCB, në një mënyrë të përgjithshme, ato janë një mundësi e mirë kur hartoni qarqe më të thjeshta, kryesisht kur jeni me nxitim, ose nëse nuk dëshironi (nuk mundeni)) kaloni shumë kohë duke mësuar dinamikën e një programi. Eshtë e panevojshme të thuhet se ato janë vërtet të kufizuara në veçoritë dhe mundësitë, disa madje janë të lidhura me një shërbim specifik të prototipimit, lajm i mrekullueshëm ata janë gjithmonë falas dhe lehtësisht të arritshëm. e cila është thelbësore në disa raste.

Duke përmbledhur…

Ju duhet ta keni kuptuar se unë preferoj Eagle, që nuk do të thotë që softueri tjetër nuk ia vlen, është vetëm opsioni im personal, por në fakt në përgjithësi njerëzit e konsiderojnë Eagle më të keqen kur vjen puna te përdorshmëria, edhe pse Altium nuk është ' edhe aq e lehte per tu perdorur. Pika ime kryesore në lidhje me Eagle është se ajo ofron mjete të jashtëzakonshme, të cilat fatkeqësisht janë pak të vështira për t'u mësuar se si t'i përdorni, për mendimin tim kur mësoheni me ndërfaqen e saj, ia vlen vërtet përpjekja.

Unë nuk i listova të gjithë programet kompjuterike të disponueshëm në treg, i rendita ato që njoh, kështu që ju rekomandoj që të bëni edhe një hulumtim të mëtejshëm mbi programin e dizajnit PCB, në rast se jeni vërtet të interesuar për këtë temë.

Hapi 2: Prototipizimi i PCB - Metodat

Pas hartimit të PCB -së, është koha për prototipizim, ka disa mënyra për të prototipuar PCB -në tuaj, mund ta bëni vetë (që është më e vështira, gjithashtu ajo që kërkon më shumë praktikë), mund të paguani për një shërbim prototipizimi, atë mund të jetë lokal (nëse është i disponueshëm në qytetin tuaj) ose online (i cili ka më shumë gjasa të jetë në dispozicion për ju) etj.

Nëse vendosni të paguani për shërbimin e prototipimit, pas hartimit të tabelës, do të jetë e nevojshme të gjeneroni disa skedarë në formatin GERBER, formati GERBER është një lloj skedari që ruan të gjithë përshkrimin e PCB pa pasur nevojë për ndonjë skedarë të jashtëm, në përgjithësi softueri i dizajnit PCB ju ofron disa mjete për t'ju ndihmuar të krijoni skedarin GERBER të PCB, kështu që kjo nuk është shumë e madhe, gjithashtu ka mijëra mësime se si të gjeneroni një skedar GERBER, kështu që sa herë që jeni në dyshim, vetëm google, për sa kohë që çdo softuer merr një metodë specifike për të gjeneruar një skedar GERBER.

********** Para se të kërkoni shërbimin e prototipimit, është e rëndësishme të siguroheni që gjithçka është e përsosur në modelin tuaj të qarkut, kështu që kontrolloni dy herë, kontrolloni trefish PCB -në….., përndryshe mund të pendoheni më vonë

Nëse vendosni të prototiponi PCB -në vetë, ka disa metoda që mund të përdorni, fokusi do të qëndrojë në tre metoda, ndoshta ato më të zakonshme, që janë metoda e transferimit të tonerit, metoda e fotolitografisë dhe metoda "artistike".

- Metoda "Artistike" - nëse PCB -ja juaj është e thjeshtë, ose ndoshta ju nëse jeni të mirë në vizatim, thjesht mund t'i vizatoni vizat dhe shtigjet me dorë, duke përdorur një shënues të përhershëm, natyrisht duke respektuar dimensionet e përbërësve, unë kam tashmë janë bërë disa PCB në këtë mënyrë, disa prej tyre dolën të ishin të mira, por unë nuk e përdor më këtë teknikë, për aq kohë sa PCB -të filluan të bëhen më komplekse, kështu që unë do të thoja që kjo është një metodë hyrëse, dhe duke marrë parasysh disponueshmërinë nga disa metoda të tjera, nuk mendoj se ia vlen ta përdorni këtë metodë sa herë që PCB fillon të bëhet më komplekse.

- Metoda e transferimit të tonerit - Unë mendoj se kjo është metoda më e zakonshme në mesin e krijuesve, është disi e thjeshtë dhe gjithashtu nuk kërkon shumë mjete për t'u kryer, gjë që do të shpjegonte popullaritetin e saj. Ka mënyra të ndryshme të transferimit të tonerit në tabelën e virgjër, në përgjithësi prodhuesit përdorin transferimin e nxehtësisë, në të cilin paraqitja është e shtypur, duke përdorur një printer lazer natyrisht, në disa lloje të veçanta letre (si letër me shkëlqim, film transparence etj) që lejon transferimin "e plotë" të tonerit në tabelën e virgjër, atëherë toneri transferohet në tabelën e virgjër normalisht duke ngrohur tonerin kundër pllakës së copëzës duke përdorur një hekur pëlhure. Ekzistojnë gjithashtu mënyra të tjera të transferimit të tonerit në tenxhere, të tilla si mënyra kimike, dhe gjithashtu disa prodhues e printojnë drejtpërdrejt tonerin në bakër, duke e përshtatur printerin në mbështetjen e kësaj veçorie.

- Metoda e fotolitografisë - sipas mendimit tim kjo është metoda më e vështirë, dhe gjithashtu më e shtrenjta, por nëse e kryeni në mënyrë korrekte, rezultatet do të jenë thjesht mbresëlënëse (në fakt, kjo është metoda që përdoret më së shumti në PCB profesionale). Në këtë metodë, boja e ndjeshme ndaj fotografisë aplikohet në mënyrë të njëtrajtshme në tabelën e virgjër, pasi ajo bojë të ekspozohet ndaj dritës UV, me përjashtim të pads, vias dhe shtigjeve të cilat janë të mbuluara nga një maskë fotografike (që korrespondojnë me paraqitjen e qarkut), më në fund bojë është zhvilluar, vetëm duke qëndruar në zonat që nuk ishin të ekspozuar ndaj rrezatimit UV, të cilat janë pads, vias dhe shtigje.

Pas marrjes së viasave, jastëkëve dhe shtigjeve të transferuara në dërrasën e blloqeve, çfarëdo metode që keni përdorur, është koha për gdhendje, gjithashtu ka disa mënyra të gdhendjes, por ato në thelb konsistojnë në gërryerjen e copëzës së ekspozuar nga pllaka duke përdorur një zgjidhje kimike. Zgjidhja më e zakonshme e përdorur është Kloruri i hekurit, por ka edhe opsione të tjera, të cilat gjithashtu kanë të mirat dhe të këqijat, të tilla si Kloruri i Kuq, Peroksidi i Hidrogjenit - Acidi Sulfurik etj. sigurohuni që të merrni protokollet e nevojshme të sigurisë për t'i përdorur ato, për aq kohë sa në disa raste mund të merreni me disa acide të fuqishme.

********** Përsëri, ka më shumë mënyra të mundshme për të prototipuar PCB -të, kështu që nëse jeni të interesuar për ndonjë metodë rekomandohet vërtet të bëni një hulumtim të mëtejshëm mbi të, ka një mori mësimesh atje dhe madje në udhëzime, kështu që mos ngurroni të shkoni për to.

Hapi 3: Prototipizimi i PCB - Materiale/Shtresa

Pas njohjes me disa procedura se si të prototiponi PCB -të, mund të dalin disa pyetje, të tilla si, sa shtresa duhet të përdor? Kur ia vlen të përdorni një PCB me 2 shtresa?

Unë mendoj se nuk ka një përgjigje përfundimtare për këto pyetje, por kur prototipoj PCB -të duke përdorur metoda DIY mendoj se është gjithmonë më mirë të kandidoj nga 2 shtresa PCB, përderisa ato janë më të vështira për t'u bërë dhe kërkojnë shumë përpjekje shtesë, edhe pse ka situata në të cilat nuk ka mundësi, ndoshta për shkak të kompleksitetit të qarkut ose ndoshta sepse qarku ka komponentë që janë të detyrueshëm për të qenë në shtresën e poshtme dhe gjithashtu përbërës që janë të detyrueshëm për të qenë në shtresën e sipërme, kështu që nuk ka rrugëdalje, por kurdo që të jetë e mundur unë e konsideroj gjithmonë më mirë të shkoj për 1 shtresë PCB's.

Nga ana tjetër, kur paguaj një kompani për të prototipuar PCB -në tuaj, unë gjithmonë do të kërkoja një PCB me 2 shtresa, përderisa kostoja mesatare e 1 shtrese PCB dhe 2 shtresa PCB janë vërtet të ngjashme nëse jo të barabarta, gjithashtu lehtëson PCB 2 shtresa shumë procesi i drejtimit të qarkut.

PCB -të me më shumë se 2 shtresa janë gjithashtu të mundshme, por ato janë krejtësisht të ndryshme nga krijuesit që kanë nevojë për to, përderisa vetëm qarqe shumë komplekse kanë këto lloje të PCB -ve, gjithashtu ato janë shumë të shtrenjta për t'u prodhuar, të cilat i klasifikojnë ato si jo shumë opsion i përballueshëm.

Gjithashtu kur prototipizoni mund të zgjidhni se çfarë lloji të bordit të virgjër të përdorni, ka shumë mundësi, por ato më të zakonshmet janë dërrasat me fije qelqi dhe bordi me fibra fenolike. Fibra fenolike është pak më e lirë se ajo me fije qelqi, por jo aq shumë, në përgjithësi pllaka e qelqit me fibra ka karakteristika më të mira mekanike dhe gjithashtu duket më mirë kur të përfundojë. Por në përgjithësi këto karakteristika nuk janë një punë e madhe kur prototiponi disa lloje të qarqeve, por në të vërtetë është mirë të njihni opsionet në dispozicion.

Hapi 4: Prototipizimi i PCB - Mjetet

Ka disa mjete që mund të ndihmojnë gjatë prototipimit të PCB -së tuaj, por ato themelore janë:

- Hekuri i salduar

- Pincë elektronike

- Saldim elektronik kallaji

- Shtypës për stërvitje me dorë PCB

- një shënues i përhershëm (në rast se mbështeteni në metodën artistike për të prototipuar tuajin, ose ndoshta për të korrigjuar të metat e mundshme në transferimet e tonerit)

Këto janë mjetet minimale që supozohet të keni për të prototipuar një PCB, por ka mijëra mjete të avancuara që mund t'ju ndihmojnë gjithashtu në prototip, të tilla si makina stërvitore elektrike, stacione saldimi etj.

Hapi 5: Përmbledhja…

Në ditët e sotme qasja në shërbimet e paguara të prototipit u rrit shumë, ato u bënë më të përballueshme dhe më të lehta për t'u përdorur, kështu që sa herë që keni nevojë për një prototip me pamje profesionale, thjesht shkoni për të, përderisa shumë më tepër burime do të jenë në dispozicion gjatë hartimit të PCB -së tuaj, që do të thotë më pak kufizime, nga ana tjetër nëse jeni duke kërkuar një prototip të shpejtë përpara, thjesht mund ta bëni vetë në një mënyrë shumë më të shpejtë, por me më shumë kufizime dhe ndoshta një rezultat që nuk është aq i mirë sa ai i paguar, por që do t'i përshtatet nevojave tuaja.

Duke marrë parasysh skenarin aktual, është gjithashtu një zgjedhje personale, duke marrë parasysh që shërbimet e prototipimit me pagesë u bënë shumë të arritshme.