PCB dizayni va chizish bo'yicha umumiy nuqtai: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

PCB -ni loyihalash va chizishning bir necha usullari mavjud, eng oddiylaridan tortib eng murakkabigacha. Qaysi birini tanlashni, qaysi biri sizning ehtiyojlaringizga eng mos kelishini bilmay, adashib qolish oson.

Bu kabi savollarga aniqlik kiritish uchun men bu ko'rsatmalarni yozishga qaror qildim, men mutaxassis emasman, lekin men PCBni loyihalash va chizish haqida ba'zi bilimlarga egaman.

Shunday qilib, PCB ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ba'zi usullar, materiallar, dasturiy ta'minot va asboblar haqida umumiy ma'lumot olinadi va xayriyatki, bu sizga PCB dizayniga kirishga yordam beradi.

1 -qadam: PCB loyihalash dasturi

Sizning davringizning murakkabligiga qarab, PCBni qo'lda loyihalash mos emas, shuning uchun ishni bajarish uchun to'g'ri vositalarni taklif qiladigan maxsus dasturiy ta'minotni qo'llab -quvvatlash ma'qul. PCB dizayn dasturlarining bir nechta variantlari mavjud, masalan, Proteus Ares, Eagle, Altium va bir nechta onlayn variantlar (men faqat eng keng tarqalgan va qulay bo'lganlarni tasvirlab beraman, lekin boshqa bir qancha variantlar bor).

- Proteus Ares - ehtimol, bu sxemani chizish haqida odamlar o'ylaydigan birinchi dasturdir, chunki u eng yaxshisi emas, balki eng mashhuri. Shaxsan men uni ishlatmaslikni yoqtirmayman (garchi men uni bir muncha vaqt ishlatgan bo'lsam ham), lekin bu tenglikni loyihalashda e'tiborga olish kerak bo'lgan variant. Proteus -dan foydalanishning katta afzalligi shundaki, siz Proteus Isis -dan foydalanib, sxemani simulyatsiya qilishingiz mumkin, shu bilan siz sxemaning ishlayotganini yoki yo'qligini "aniq" tekshirishingiz mumkin. Boshqa tomondan, ba'zi xususiyatlar va asboblarni tushunish juda chalkash, shuning uchun sizga kerak bo'lgan har bir komponentni topish mumkin emas (komponentalar kutubxonalari cheklangan), lekin agar kerak bo'lsa, siz yangi komponentalarni yaratishingiz mumkin. Yana bir ajoyib yangilik, bu ochiq kodli dasturiy ta'minot emas va paketga kiritilgan asboblar miqdoriga qarab juda qimmat, hech bo'lmaganda sinov versiyasi bor (albatta bir nechta cheklovlar bilan).

- Burgut - bu PCB dizayni haqida gap ketganda, mashhur dasturdir, yomon xabar bu elektron simulyatsiyaga yo'l qo'ymaydi, shuningdek, ushbu dasturiy ta'minotdan birinchi marta foydalanilganda, uning interfeysi biroz noqulay bo'lishi mumkin. Ushbu kamchiliklardan kelib chiqib, juda ko'p ajoyib xususiyatlar mavjud, masalan, sxematik komponentlarni (komponentning belgisiga tegishli) va paketni (prokladkalarni, format va o'lchamlarni o'z ichiga olgan) oson o'zgartirish mumkin. faqat komponentni o'ng tugmasini bosish va mos ravishda "ochiq qurilma" yoki "ochiq paket" variantlariga kirish orqali kirish mumkin. Bundan tashqari, dasturiy ta'minotni birinchi marta ishlatishda duch keladigan keng tarqalgan muammolarga bir nechta javob beradigan katta qo'llab -quvvatlovchi hamjamiyat mavjud, bundan tashqari, bu jamoa bir nechta komponentlar kutubxonalariga kirishni osonlashtiradi, shu jumladan rasmiy kutubxonalar va foydalanuvchilar tomonidan yaratilgan. Yaxshi xabar, bu dasturiy ta'minotning bepul versiyasi (albatta, cheklovlar bilan, asosan, taxtaning kattaligiga va ruxsat etilgan qatlamlar soniga bog'liq), shuningdek, yaqinda Autodesk tomonidan sotib olinganidan so'ng, Eagle hammasini o'z ichiga olgan talabalar versiyasiga ega. dasturning xususiyatlari.

- Altium -

- Onlayn dasturlar - tenglikni loyihalash uchun mo'ljallangan ko'plab onlayn dasturlar, umuman olganda, ular oddiy sxemalarni loyihalashda yaxshi variant, asosan siz shoshayotganingizda yoki xohlamasangiz (qila olmaysiz)) dastur dinamikasini o'rganishga ko'p vaqt sarflash. Aytishga hojat yo'q, ular haqiqatan ham xususiyatlar va imkoniyatlar bilan cheklangan, ba'zilari hatto ma'lum bir prototiplash xizmatiga bog'langan, ajoyib yangiliklar, ularga har doim bepul va oson kirish mumkin. bu ba'zi hollarda muhim ahamiyatga ega.

Xulosa …

Siz men Eagle -ni afzal ko'rganimni tushungan bo'lsangiz kerak, bu boshqa dasturiy ta'minot bunga loyiq emas degani emas, bu faqat mening shaxsiy tanlovim, lekin umuman olganda odamlar Alagumni ishlatishda eng yomon variant deb bilishadi. t ham ishlatish juda oson. Eagle haqidagi asosiy fikrim shundaki, u ajoyib vositalarni taklif qiladi, afsuski, ulardan foydalanishni o'rganish juda qiyin, menimcha, uning interfeysiga o'rganib qolganingizda, bu harakatga arziydi.

Men bozorda mavjud bo'lgan barcha dasturiy ta'minotni ro'yxatiga kiritmaganman, men bilganlarini sanab o'tdim, shuning uchun sizga PCB dizayn dasturlari bo'yicha qo'shimcha tadqiqotlar o'tkazishni maslahat beraman, agar bu mavzu sizni chindan ham qiziqtirsa.

2 -qadam: PCB prototipi - usullari

PCBni loyihalashdan so'ng, prototiplash vaqti keldi, sizning PCB prototipini yaratishning ba'zi usullari mavjud, siz buni o'zingiz qilishingiz mumkin (bu eng qiyin, shuningdek, ko'proq amaliyotni talab qiladi), siz prototiplash xizmati uchun to'lashingiz mumkin. mahalliy bo'lishi mumkin (agar u sizning shahringizda bo'lsa) yoki Internetda (ehtimol siz uchun mavjud bo'lishi mumkin) va hokazo.

Agar siz prototiplash xizmati uchun pul to'lashga qaror qilsangiz, taxtani loyihalashdan so'ng, GERBER formatida ba'zi fayllarni yaratish kerak bo'ladi, GERBER formati - bu tenglikni to'liq tavsifini hech qanday ehtiyoj sezmasdan saqlaydigan fayl. tashqi fayllar, umuman olganda, PCB dizayn dasturi sizga PCB -ning GERBER faylini yaratishga yordam beradigan ba'zi vositalarni taklif qiladi, bu unchalik katta emas, shuningdek GERBER faylini yaratish bo'yicha juda ko'p darsliklar mavjud. Siz shubhalanasiz, faqat google -ga, agar har bir dasturiy ta'minot GERBER faylini yaratish uchun o'ziga xos usulni ishlatsa.

********** Prototiplash xizmatini so'rashdan oldin, sizning sxemangizda hamma narsa mukammal ekanligiga ishonch hosil qilish juda muhim, shuning uchun ikki marta, tenglikni uch marta tekshiring …., aks holda keyin pushaymon bo'lishingiz mumkin

Agar siz PCB prototipini o'zingiz yaratishga qaror qilsangiz, siz bir nechta usullardan foydalanishingiz mumkin, asosiy e'tibor uchta usulga qaratiladi, ehtimol, eng keng tarqalgani - bu tonerlarni uzatish usuli, fotolitografiya usuli va "badiiy" usuli.

- "Badiiy" usul - agar sizning PCB oddiy bo'lsa, yoki siz chizishni yaxshi bilsangiz, siz doimiy marker yordamida qo'lda chizmalar va yo'llarni chizishingiz mumkin, albatta komponentlarning o'lchamlarini hisobga olgan holda. allaqachon bir nechta tenglikni shunday qilgan, ularning ba'zilari yaxshi bo'lib chiqdi, lekin men endi bu usulni ishlatmayman, chunki PCB murakkablasha boshlagan ekan, shuning uchun men bu kirish usuli va mavjudligini hisobga olaman. bir nechta boshqa usullar, menimcha, tenglikni har safar murakkablasha boshlaganda, bu usuldan foydalanishga arzimaydi.

- Tonerlarni uzatish usuli - Menimcha, bu ishlab chiqaruvchilar orasida eng keng tarqalgan usul, bu juda oddiy va ko'p vositalarni talab qilmaydi, bu uning mashhurligini tushuntiradi. Tonerni bokira taxtasiga o'tkazishning turli xil usullari mavjud, umuman olganda, ishlab chiqaruvchilar issiqlik o'tkazuvchanligini ishlatadilar, bu maket, albatta, lazer printer yordamida, qog'ozning ayrim turlarida (masalan, porloq qog'oz, shaffof plyonka va boshqalar). bu tonerni bokira taxtasiga "to'liq" o'tkazishga imkon beradi, keyin tonerni mato dazmol yordamida koptok taxtasiga qarshi qizdirish orqali normal bokira taxtasiga o'tkaziladi. Tonerni boshqa usullar bilan, masalan, kimyoviy usullar bilan, shuningdek, ba'zi ishlab chiqaruvchilar, bu xususiyatni qo'llab -quvvatlash uchun printerni moslashtirish orqali, tonerni misga to'g'ridan -to'g'ri bosib chiqaradilar.

- Fotolitografiya usuli - menimcha, bu eng qiyin va eng qimmat usul, lekin agar siz uni to'g'ri bajargan bo'lsangiz, natijalar shunchaki ta'sirli bo'ladi (aslida, bu usul asosan professional PCBlarda qo'llaniladi). Bu usulda, oqilona bo'yoq, bokira taxtasida bir xilda qo'llaniladi, shundan so'ng, bo'yoq ultrabinafsha nurlar ta'sirida bo'ladi, faqat fotoskop bilan o'ralgan prokladkalar, viyolalar va izlar bundan mustasno (bu sxemaga mos keladi). Bo'yoq ishlab chiqilgan, faqat ultrabinafsha nurlanishiga duch kelmagan joylarda, ya'ni prokladkalar, viyalar va izlar.

Viyos, yostiqchalar va izlar Cooper taxtasiga o'tkazilgandan so'ng, siz qanday usulni qo'llagan bo'lsangiz ham, oyish vaqti keldi, shuningdek, zarb qilishning bir qancha usullari bor, lekin ular asosan kimyoviy eritma yordamida taxtadan ochilgan koptokni yirtib tashlashdan iborat. Eng ko'p ishlatiladigan eritma - bu temir xlorid, lekin boshqa variantlar ham bor, ular ijobiy va salbiy tomonlariga ega, masalan, kuporodli xlorid, vodorod periksidi - sulfat kislota va boshqalar. Qanday bo'lmasin, siz tanlamoqchi bo'lgan etchant moddaning nima bo'lishidan qat'i nazar. Agar siz ba'zi kuchli kislotalar bilan ishlasangiz, ulardan foydalanish uchun zarur xavfsizlik protokollarini qabul qiling.

********** Shunga qaramay, PCB prototipini yaratishning ko'proq mumkin bo'lgan usullari mavjud, shuning uchun agar siz biron bir usulga qiziqsangiz, bu borada qo'shimcha tadqiqotlar o'tkazish tavsiya etiladi, u erda ko'plab darsliklar mavjud. o'rgatiladigan narsalarda, shuning uchun ular uchun erkin bo'ling.

3 -qadam: PCB prototipi - materiallar/qatlamlar

PCB prototipini yaratish bo'yicha ba'zi protseduralar bilan tanishganimdan so'ng, ba'zi savollar paydo bo'lishi mumkin, masalan, necha qatlamdan foydalanishim kerak? Qachon 2 qatlamli tenglikni ishlatishga arziydi?

O'ylaymanki, bu savollarga aniq javob yo'q, lekin DIY usullarini qo'llagan holda PCB prototipini tuzishda, menimcha, har doim ham 2 qatlamli tenglikni ishga tushirish yaxshiroqdir, garchi ularni bajarish qiyin bo'lsa va ko'p kuch sarflasa ham. Variantlar bo'lmaydigan holatlar mavjud, ehtimol sxemaning murakkabligi tufayli yoki pastki qatlamda bo'lishi kerak bo'lgan komponentlar, shuningdek yuqori qatlamda bo'lishi shart bo'lgan komponentlar bor, shuning uchun yo'q chiqish yo'li, lekin iloji bo'lsa, men har doim 1 qatlamli tenglikni tanlashni afzal ko'raman.

Boshqa tomondan, kompaniyaga sizning PCB prototipini ishlab chiqarishga pul to'lashda, men har doim 2 qatlamli tenglikni so'ragan bo'lardim, agar 1 qatlamli PCB va 2 qatlamli tenglikni o'rtacha narxi bir xil bo'lmasa, 2 qatlamli tenglikni ham osonlashtiradi. kontaktlarning zanglashiga olib keladigan jarayon juda ko'p.

PCB -ning 2 dan ortiq qatlamlari ham mumkin, lekin ular ishlab chiqaruvchilarga kerak emas, chunki bunday turdagi tenglikni faqat juda murakkab sxemalarga ega bo'lsa, ularni ishlab chiqarish juda qimmatga tushadi. arzon variant.

Bundan tashqari, prototiplashda siz qanday bokira taxtadan foydalanishni tanlashingiz mumkin, lekin juda ko'p variantlar bor, lekin eng keng tarqalgani - shisha tolali taxtalar va fenolik tolali taxta. Fenolik tola tolali oynaga qaraganda bir oz arzonroq, lekin unchalik ko'p emas, umuman olganda, shisha tolali plastinka mexanik xususiyatlarga ega va tugagandan keyin ham yaxshi ko'rinadi. Umuman olganda, ba'zi turdagi sxemalarni prototiplashda bu xususiyatlar unchalik muhim emas, lekin mavjud variantlarni bilish yaxshi.

4 -qadam: PCB prototipi - asboblar

PCB prototipini yaratishda sizga yordam beradigan bir nechta vositalar mavjud, ammo asosiylari:

- Lehim temir

- Elektron qisqichlar

- elektron qalay lehim

- PCB qo'l matkaplari

- doimiy marker (agar siz prototipni yaratishda badiiy uslubga tayanayotgan bo'lsangiz yoki toner o'tkazishda mumkin bo'lgan kamchiliklarni tuzatayotgan bo'lsangiz)

Bu siz PCB prototipini yasashingiz kerak bo'lgan minimal asboblar, lekin prototipga yordam beradigan ko'plab zamonaviy asboblar mavjud, masalan, elektr burg'ulash mashinalari, lehim stantsiyalari va boshqalar.

5 -qadam: Xulosa …

Hozirgi vaqtda pullik prototiplash xizmatlaridan foydalanish imkoniyati ancha oshdi, ulardan foydalanish qulayroq va arzonroq bo'ldi, shuning uchun har doim professional ko'rinishga ega prototip kerak bo'lsa, PCBni loyihalashda ko'proq resurslar mavjud bo'lsagina, unga o'ting. kamroq cheklovlar, boshqa tomondan, agar siz tezkor prototipni qidirmoqchi bo'lsangiz, buni o'zingiz tezroq bajarishingiz mumkin, lekin ko'proq cheklovlar bilan va natijasi pulli bo'lgani kabi yaxshi emas, lekin bu sizning ehtiyojlaringizga mos keladi.

Hozirgi stsenariyni hisobga olgan holda, pullik prototiplash xizmatlari juda qulay bo'lganini hisobga olib, bu ham shaxsiy tanlovdir.