PCB Ontwerp en ets Oorsig: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Daar is verskillende maniere om PCB's te ontwerp en te ets, van die eenvoudigste tot die mees gesofistikeerde. Intussen is dit maklik om deurmekaar te raak oor watter een om te kies, watter een die beste by u behoeftes pas.

Om 'n paar vrae soos hierdie te verduidelik, het ek besluit om hierdie instruksies te skryf, ek is nie 'n kenner nie, maar ek het wel kennis oor die ontwerp en ets van PCB.

'N Algemene oorsig van 'n paar metodes, materiale, sagteware en gereedskap wat gebruik kan word om PCB's te vervaardig, sal dus geneem word, en gelukkig kan dit u help om die ontwerp van PCB te bereik.

Stap 1: sagteware vir PCB -ontwerp

Afhangende van die kompleksiteit van u kring, is dit nie geskik om die PCB met die hand te ontwerp nie, dus is die ondersteuning van 'n spesifieke sagteware wat die regte gereedskap bied om die werk te verrig, welkom. Daar is verskillende opsies vir PCB -ontwerpsagteware, soos Proteus Ares, Eagle, Altium en verskeie aanlynopsies (ek beskryf slegs die algemeenste en toeganklikste, maar daar is beslis verskeie ander opsies).

- Proteus Ares - miskien is dit die eerste program waaraan mense sou dink as dit by die teken van stroombane kom, nie omdat dit die beste is nie, maar omdat dit miskien die bekendste is. Ek persoonlik hou daarvan om dit nie eers te gebruik nie (alhoewel ek dit al 'n rukkie gebruik het), maar dit is 'n opsie wat u moet oorweeg wanneer u PCB's ontwerp. Die groot voordeel van die gebruik van Proteus is dat u ook die kring kan simuleer deur Proteus Isis te gebruik, sodat u 'seker' kan verifieer of die stroombaan werk of nie. Aan die ander kant is sommige funksies en gereedskap net te verwarrend om te verstaan, en dit is ook nie moontlik om elke komponent te vind wat u benodig nie (die biblioteke van komponente is beperk), maar u kan indien nodig nuwe komponente skep. Nog 'n goeie nuus, dit is nie 'n open source -sagteware nie, en dit is baie duur, afhangende van die hoeveelheid gereedskap wat in die pakket ingesluit is, ten minste is daar 'n proefweergawe (met verskeie beperkings natuurlik).

- Eagle - dit is ook 'n gewilde sagteware as dit kom by die ontwerp van PCB's, slegte nuus, dit laat nie kring simulasie toe nie, en as u hierdie sagteware die eerste keer gebruik, kan u 'n bietjie ongemaklik voel oor die koppelvlak, wat nogal anders is, hoewel dit apart is As gevolg van hierdie nadele, is daar baie goeie funksies, soos die moontlikheid om die komponente skematies te wysig (wat verband hou met die simbool van die komponent) en die pakket (wat die pads, die formaat en die afmetings insluit) op 'n maklike manier, wat kan U kry toegang deur net met die rechtermuisknop op die komponent te klik en onderskeidelik die opsies "oop toestel" of "oop pakket" oop te maak. Daar is ook 'n groot ondersteuningsgemeenskap wat verskeie antwoorde bied op algemene probleme waarmee die sagteware die eerste keer gebruik word, en hierdie gemeenskap vergemaklik ook die toegang tot verskeie biblioteke met komponente, insluitend amptelike biblioteke en dié wat deur gebruikers geskep is. Goeie nuus, hierdie sagteware het 'n freeware -weergawe (met beperkinge natuurlik, hoofsaaklik verband hou met die grootte van die bord en die aantal lae wat toegelaat word), nadat Eagle ook onlangs deur Autodesk gekoop is, 'n studentweergawe wat alles insluit die funksies van die program.

- Altium -

- Aanlynprogramme - daar is baie aanlynprogramme wat bedoel is om PCB te ontwerp, in die algemeen is dit 'n goeie opsie vir die ontwerp van eenvoudiger stroombane, veral as u haastig is of as u nie wil nie (kan nie) spandeer baie tyd om die dinamika van 'n program te leer. Nodeloos om te sê dat dit werklik beperk is tot funksies en moontlikhede, sommige is selfs gekoppel aan 'n spesifieke prototiperingsdiens, goeie nuus dat dit altyd gratis en maklik toeganklik is. wat in sommige gevalle noodsaaklik is.

Opsomming…

U moes besef het dat ek Eagle verkies, wat nie beteken dat die ander sagteware nie die moeite werd is nie; dit is slegs my persoonlike opsie, maar in die algemeen beskou mense Eagle as die ergste as dit oor bruikbaarheid kom, al is Altium nie ' dit is ook so maklik om te gebruik. My belangrikste punt oor Eagle is dat dit ongelooflike gereedskap bied, wat ongelukkig 'n bietjie moeilik is om te leer hoe om dit te gebruik; na my mening is dit regtig die moeite werd as u aan die koppelvlak gewoond raak.

Ek het nie al die sagteware wat op die mark beskikbaar is, gelys nie, ek het die wat ek ken, gelys, en ek raai u aan om verder navorsing te doen oor die sagteware vir PCB -ontwerp, as u regtig belangstel in hierdie onderwerp.

Stap 2: PCB -prototipering - metodes

Na die ontwerp van die PCB, is dit tyd vir prototipering; daar is 'n paar maniere om u PCB te prototipeer; u kan dit self doen (wat die moeilikste is, ook die een wat meer oefening verg), u kan betaal vir 'n prototiperingsdiens, dit is kan 'n plaaslike een wees (as dit in u tuisdorp beskikbaar is) of aanlyn (wat die waarskynlikste vir u beskikbaar is) ens.

As u besluit om vir die prototiperingsdiens te betaal, na die ontwerp van die bord, is dit nodig om 'n paar lêers in die GERBER -formaat te genereer, die GERBER -formaat is 'n soort lêer wat die hele beskrywing van die PCB behou sonder dat dit nodig is eksterne lêers, in die algemeen bied die PCB -ontwerpsagteware u 'n paar gereedskap om u te help om die GERBER -lêer van die PCB te genereer, dus is dit nie veel nie; daar is ook baie tutoriale oor hoe om 'n GERBER -lêer te genereer. As u twyfel, google dit net, solank elke sagteware 'n spesifieke metode gebruik om 'n GERBER -lêer te genereer.

********** Voordat u die prototiperingsdiens aanvra, is dit belangrik om seker te maak dat alles perfek is in u stroombaanontwerp, dus kontroleer dit drie keer, kyk drie keer na die printplaat, anders kan u later spyt wees

As u besluit om die PCB self te prototipe, is daar verskeie metodes wat u kan gebruik; die fokus is op drie metodes, miskien die algemeenste, naamlik die toneroordragmetode, die fotolitografie -metode en die 'artistieke' metode.

- 'Artistieke' metode - as u PCB eenvoudig is, of as u goed is om te teken, kan u eenvoudig die vias en roetes handmatig teken deur 'n permanente merker te gebruik, natuurlik met respek vir die afmetings van die komponente. al verskeie PCB's op hierdie manier gedoen het, was sommige van hulle goed, maar ek gebruik nie meer hierdie tegniek nie, solank die PCB ingewikkelder begin raak, so ek sou sê dat dit 'n toegangsmetode is, en in ag genome die beskikbaarheid Van verskeie ander metodes, dink ek nie dat dit die moeite werd is om hierdie metode te gebruik as die PCB meer kompleks word nie.

- Toneroordragmetode - ek dink dit is die algemeenste metode onder die vervaardigers, dit is redelik eenvoudig en verg ook nie veel gereedskap nie, wat die gewildheid daarvan kan verduidelik. Daar is verskillende maniere om die toner na die oorspronklike bord oor te dra; in die algemeen gebruik vervaardigers hitte -oordrag, waarin die uitleg natuurlik gedruk word, met behulp van 'n laserprinter, op 'n spesifieke soort papier (soos glanspapier, deursigtigheidsfilm, ens.) wat die "volledige" oordrag van die toner na die nuwe bord moontlik maak, dan word die toner normaalweg oorgedra na die nuwe bord deur die toner teen die kofferbord te verhit met behulp van 'n strykyster. Daar is ook ander maniere om die toner na die kuiper oor te dra, soos chemiese maniere, en sommige vervaardigers druk die toner direk in die koper deur die drukker te ondersteun om hierdie funksie te ondersteun.

- Fotolitografie metode - na my mening is dit die moeilikste en ook die duurste metode, maar as u dit korrek uitvoer, sal die resultate net indrukwekkend wees (eintlik is dit die metode wat meestal in professionele PCB's gebruik word). In hierdie metode word foto -sinvolle verf eenvormig op die plank aangebring, nadat die verf blootgestel is aan UV -lig, behalwe die pads, vias en paadjies wat bedek is met 'n fotomask (wat ooreenstem met die stroombaanuitleg), uiteindelik die verf word ontwikkel en bly slegs in die gebiede wat nie blootgestel is aan UV -straling nie, dit is die pads, vias en paadjies.

Nadat u die vias, pads en paadjies na die kuiperbord oorgeplaas het, ongeag die metode wat u gebruik het, is dit tyd om te ets; daar is ook verskillende maniere om te ets, maar dit bestaan basies uit die erosie van die blootgestelde kuiper van die bord met behulp van 'n chemiese oplossing. Die mees algemene oplossing wat gebruik word, is ysterchloried, maar daar is ook ander opsies: daar is ook voor- en nadele, soos koperchloried, waterstofperoksied - swaelsuur, ens. neem die nodige veiligheidsprotokolle om dit te gebruik, solank u in sommige gevalle kragtige sure kan hanteer.

********** Weereens, daar is meer moontlike maniere om PCB's te prototipeer, so as u belangstel in 'n metode, word dit regtig aanbeveel om dit verder te ondersoek, daar is 'n klomp tutoriale en selfs in instruksies, so gaan gerus daarvoor.

Stap 3: PCB -prototipering - materiale/lae

Nadat ek 'n paar prosedures leer ken het oor hoe om PCB's te prototipe, kan daar 'n paar vrae ontstaan, soos hoeveel lae moet ek gebruik? Wanneer is dit die moeite werd om 'n 2 -laag PCB te gebruik?

Ek dink dat daar geen definitiewe antwoord op hierdie vrae is nie, maar as ek prototipe PCB's doen met behulp van selfdoenmetodes, dink ek dit is altyd beter om uit twee lae PCB's te hardloop, solank dit moeiliker is en baie ekstra moeite verg, al is dit daar is situasies waarin daar geen opsies is nie, miskien as gevolg van die kompleksiteit van die stroombaan of miskien omdat die kring komponente bevat wat verpligtend is om in die onderste laag te wees en ook komponente wat verpligtend is om in die boonste laag te wees, so daar is geen uitweg, maar as dit moontlik is, vind ek dit altyd beter om vir 1 -laags PCB's te gaan.

Aan die ander kant, as ek 'n onderneming betaal om u PCB te prototipe, sou ek altyd 'n 2 -laags PCB vra, solank die gemiddelde koste van 1 -laag -PCB's en 2 -lae PCB's werklik dieselfde is, indien nie gelyk nie, ook die 2 -PCB -vergemakliking baie die routeringsproses van die kring.

PCB's met meer as 2 lae is ook moontlik, maar dit is baie anders as vir vervaardigers wat dit nodig het, solank daar slegs baie komplekse stroombane is met sulke PCB's, is dit ook baie duur om te vervaardig, wat dit as 'n nie -geklassifiseer bekostigbare opsie.

Ook as u 'n prototipe kan kies, is daar baie opsies, maar die algemeenste is veselglasborde en fenoliese veselplate. Die fenoliese vesel een is 'n bietjie goedkoper as die veselglas, maar nie soveel nie; die veselglasbord het oor die algemeen beter meganiese eienskappe en lyk ook beter as dit klaar is. Maar oor die algemeen is hierdie kenmerke nie 'n groot probleem by die prototipering van sommige stroombane nie, maar dit is eintlik goed om die beskikbare opsies te ken.

Stap 4: PCB -prototipering - gereedskap

Daar is verskillende instrumente wat u kan help om u PCB te prototipeer, maar die belangrikste is:

- Soldeerbout

- Elektroniese tang

- Elektroniese blik soldeer

- PCB handboorpers

- 'n permanente merker (as u op die artistieke metode staatmaak om u prototipe te prototipe, of om moontlike gebreke in die toneroordragte reg te stel)

Dit is die minimum gereedskap wat u moet hê om 'n PCB te prototipe, maar daar is tonne gevorderde gereedskap wat u ook kan help om prototipe te maak, soos elektriese boormasjiene, soldeerstasies, ens.

Stap 5: Opsomming …

Deesdae het die toegang tot betaalde prototiperingsdienste baie toegeneem, dit is meer bekostigbaar en makliker om te gebruik, so as u 'n professionele prototipe benodig, moet u dit doen, solank daar baie meer hulpbronne beskikbaar is tydens die ontwerp van u PCB, wat beteken minder beperkings, aan die ander kant, as u op soek is na 'n vinnig vorentoe prototipe, kan u dit self baie vinniger doen, maar met meer beperkings en miskien 'n resultaat wat nie so goed is as die betaalde nie, maar dit sal by u behoeftes pas.

Gegewe die huidige scenario, is dit ook 'n persoonlike keuse, aangesien betaalde prototiperingsdienste baie toeganklik geword het.