Maak PCB's vir hobbyiste met professionele CAD -gereedskap deur 'ontwerpreëls' te verander: 15 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Dit is aangenaam dat daar 'n paar professionele kringbordgereedskap vir die stokperdjies beskikbaar is. Hier is 'n paar wenke om dit te gebruik vir ITO -ontwerpborde wat nie 'n professionele vervaardiger nodig het om dit werklik te maak nie …

Stap 1: Inleiding, deel 1 - My Gripe

Daar is talle tutoriale op die internet oor die maak van u eie printplate (PCB's). Toneroordrag, fotosensitiewe PCB's, skerpies; allerhande inligting …

Net so is daar 'n aantal pakkette met rekenaargesteunde ontwerp (CAD) wat ontwerp is om PCB -ontwerpe te skep, moontlik met gepaardgaande skema's. Sommige hiervan het goedkoop weergawes wat vir studente en stokperdjies bedoel is. Maar ek sien op verskillende webblaaie PCB's wat met hierdie CAD -pakkette gemaak is deur stokperdjies, wat nie 'vriendelik' is om deur hobbyiste vervaardig te word volgens die metodes wat op die PCB -bladsye beskryf word nie. 'N Pragtige gepubliseerde PCB is nie naastenby so handig as dit 'n gemiddelde prys van $ 50+ van 'n professionele bordmaker vereis nie. Ek twyfel nie daaraan dat u met die regte toerusting en voorrade en oefeninge by die huis PCB -vervaardigingstegnieke goed genoeg kan kry nie (kies maar) om 'n hoë kwaliteit bord met 'n aansienlike kompleksiteit te produseer, met fyn spore, klein gaatjies, en so aan. Maar baie PCB's het die kompleksiteit nie regtig nodig nie, en dit sal aangenaam wees as hulle so ontwerp is dat u nie baie ervaring in die vervaardiging van PCB nodig het om 'n werkende PCB te kry nie. Hierdie dokument bevat 'n paar wenke oor die opstel van 'n CAD -pakket om borde te maak wat makliker gemaak kan word in 'n stokperdjie -omgewing. Dit is gebaseer op Cadsoft's Eagle CAD -pakket, maar die beginsels is relatief algemeen en behoort ook van toepassing te wees op ander CAD -pakkette.

Stap 2: Inleiding, deel 2 - Cadsoft EAGLE

Cadsoft EAGLE: https://www.cadsoftusa.com/Cadsoft is 'n Duitse onderneming wat 'n ware mekka van sagteware -verspreiding is. Benewens die professionele PCB-ontwerppakkette teen 'n redelike prys ($ 1200), het hulle freeware-, lite-, nie-winsgewende en ander intermediêre lisensies. Hul sagteware werk onder Windows, Linux en MacOSX. Dit is effens eienaardig, met 'n steil (maar nie te hoë) leerkurwe aan die voorkant, maar uit die meeste verslae geld dit nie meer as ander professionele CAD -pakkette nie. Hulle het aanlynondersteuningsforums wat aktief is by sowel die onderneming as ander gebruikers, die pakket is tans in ontwikkeling en word beter met elke weergawe. 'N Aantal PCB -vervaardigers aanvaar hul CAD -lêers direk. Dit is goeie dinge. Gebruik dit. Vermeerder dit. Koop dit as u 'pro' gaan. Hierdie dokument is nie 'n handleiding vir die gebruik van EAGLE nie, hoewel dit waarskynlik 'n bietjie nuttig sal wees in die rol. Dit gaan meer oor hoe om 'n Eagle-installasie te konfigureer en aan te pas om beter by die stokperdjie te pas.--Sien ook: Skematiese inskrywing Skep PCB van skematies Skep biblioteekonderdele Ontwerpreëlwysiging Stuur CAD-lêers aan vervaardigers

Stap 3: Ons voorbeeldstroombaan: knipper sommige LED's

As 'n voorbeeld, gaan ek 'n eenvoudige en taamlik standaard tweetransistor, tweeledige "blink" kring gebruik. Dit lyk so.

(As u besluit om dit eintlik te bou, kan die transistors enige algemene silikon -NPN -tipe wees, soos 2n4401, 2n2222, 2n3904.) Die AAN -tyd vir elke LED is ongeveer R*C (een sekonde vir die waardes hier.) Die battery kan wees 3V tot … wat ook al, alhoewel u die stroombeperkingsweerstande moontlik moet aanpas vir hoër spanning.) Die pette moet 'n bietjie hoër spanning hê as die kragbron wat u wil gebruik. Vir 'n 9V -battery het ek 16V -kappies gebruik. Weerstands is 1/4 watt.)

Stap 4: Plaas die onderdele

Dit lyk redelik eenvoudig, so ons gooi die komponente op 'n bord, net soos hulle op die skema lyk:

Stap 5: outomaties uitgestel met behulp van die standaardinstellings en wat daarmee verkeerd is …

Dan vroetel ons 'n bietjie met die outorouter, maar wees versigtig om die latere rigting bo te stel na "N. A." om 'n eensydige bord te kry (maar met al die ander standaardinstellings.) Ons kry iets wat so lyk.

Dit lyk eintlik nogal lekker. So, wat is die probleem? Die probleem is dat as u die bord in u kombuis probeer maak, u waarskynlik baie frustrasie sal ondervind. Daar is twee hoofkwessies: 1) Spoorwydte. Die standaard spoorwydte is 10mil ('n mil is 1/1000 duim) of ongeveer 0,2 mm. Dit is goed vir die meeste professionele PCB -vervaardigers; die meeste kan gereeld en betroubaar borde tot 6mil maak. Maar dit is baie goed om iets soos toneroordrag te gebruik (onthou dat 'n meganiese potlood met 'n fyn lood 0,5 mm is - byna 3 keer groter!) Daar is 'n soortgelyke probleem met die hoeveelheid kussings wat rondom die gate oorgebly het; Alhoewel dit goed is vir 'n fyn CNC-boormasjien, sal u waarskynlik die hele stuk verwyder as u die gate probeer boor met tipiese huistoerusting. 2) Opruiming. Dit is die spasie wat oorgebly het tussen spore (of tussen spore en pads). Net soos die spoorwydte is dit standaard 'n klein aantal: 8 mils. dit is net nie 'n realistiese waarde vir 'n stokperdjie nie …

Stap 6: Kom ons stel die ONTWERPREËLS reg

Gesamentlik word hierdie parameters (en vele ander) die 'ontwerpreëls' vir die bord genoem. Gelukkig is dit ontwerp om veranderlik te wees om aan die vereistes van verskillende PCB -vervaardigers te voldoen, en dit kan ook verander word om aan die behoeftes van die stokperdjie te voldoen. U kan by die ontwerpreëlkontrole en opsies kom met die DRC -opdrag of -knoppie. Dit lyk so.

Die NGK -paneel word gewoonlik gebruik om 'n ontwerpreël te kontroleer. Nadat 'n bord neergelê is (gewoonlik met 'n beduidende handroutering), klik u op die "CHECK" -knoppie en Eagle sal seker maak dat wat u gedoen het, voldoen aan die ontwerpreëls wat u gespesifiseer het. Die outorouter gee egter ook aandag aan die ontwerpreëls wat u gestel het; dit sou nie 'n baie nuttige funksie wees as die outorouter borde gemaak het wat 'onwettig' was nie. Soos u kan sien, is daar BAIE parameters wat u kan verander. Ons stel slegs in 'n paar daarvan belang. (die individuele parameters word gewoonlik geïllustreer met 'n mooi prentjie wat die voorwerp wys wat u eintlik verander. 'n Goeie hulpfunksie …)

Stap 7: Die wysiging van die CLEARANCE -reëls

In die CLEARANCE -paneel kan ons die gewenste speling tussen verskillende soorte voorwerpe beheer. Die standaardklaring is 8mil vir alles …

Op 'n stadium moet u besluit wat u wil hê dat die waardes moet wees. Dit is net 'n voorbeeld, so ek moet kies. Ek hou van 0,8 mm, wat baie naby 1/32 duim is. Ons kan dus 'n klomp van die opruimingswaardes op 0,8 mm stel: Die "dieselfde sein" klaring kan klein bly; ons gee nie veel om nie. Die PAD tot PAD speling moet aansienlik kleiner wees 0,5 mm; meer hieroor later …

Stap 8: Verander die GROOTTE -reëls

Die SIZES -paneel het die volgende stel parameters om te verander.

Ons hoef nie bekommerd te wees oor mikro- of blinde vias nie, want dit is in die eerste plek nie geskik vir stokperdjies nie, en word nie in die tweede plek deur die freeware Eagle ondersteun nie. Ons kan die minimum breedte en minimum boor stel op (weer) 0,8 mm (terloops, 0,8 mm is ongeveer 'n getal 68 boor.)

Stap 9: Verander grootte van die kussings met die RESTRING -reëls

Die RESTRING -paneel beheer die grootte van pads. Dit sou goed wees as ons die ring ook 0,8 mm dik kon maak, maar teen die tyd dat u 0,8 mm gat en 0,8 mm ring aan elke kant het, het u pads met 'n deursnee van 2,4 mm. Aangesien baie dele die pads op die middelpunte van 0,1 duim (2,54 mm) het, laat dit nie genoeg ruimte TUSSEN

pads. Dus sal ek hier 0,6 mm gebruik, en ek sal steeds die kleiner opruimingswaardes tussen pads wat ek hierbo genoem het, moet gebruik. Ek sal steeds probleme ondervind met PAD's wat baie groter is as.8mm (dit verg ongeveer 'n gat van 1 mm om 'n vierkante pos.025 duim vas te hou, soos op baie verbindings.) rustende instellings, afhangende van waar u meer probleme ondervind met watter PCB -tegniek u ook al gebruik. Een voordeel van 'n groot kussing is dat dit jou minder sensitief maak vir die boor wat jy eintlik gebruik; selfs al is die biblioteek ingerig vir 'n.6mm boor en jy gebruik 'n.8mm boor, moet jy genoeg koper oor hê sodat jy nie 'n groot probleem het nie. U hoef nie die interne laag of mikro-via-waardes in te stel nie:

Stap 10: opsioneel: pas padvorms aan

In die SHAPES -paneel dwing ek graag die vorm van die kussing tot ROND, aangesien ek die pads al baie groot in die RESTRING -paneel gemaak het. Die ovaalblokkies word BAIE groot as u groot beperkingswaardes gebruik … Dit is egter opsioneel:

Stap 11: Stoor u gekose reëls en stuur weer outomaties

Nadat ons al die parameters verander het, moet ons dit TOEPAS, en dan kan ons teruggaan na die FILE -paneel en dit op 'n gepaste plek stoor:

As u toekomstige borde maak, kan u die FILE-paneel van die DRC-venster gebruik om die stokperdjie-vriendelike parameters in te lees in plaas daarvan om dit alles weer te tik. (Of haal die honny.dru -lêer van die boonste bladsy af.) U kan selfs u init -lêer daarin insuig. As ek nou terugkeer na die kring, kry ek 'n baie meer redelike resultaat as ek die outomatiese roete nou uitvoer …

Stap 12: Maar hoekom stop daar?

Ons kan daar stop, maar ons hoef nie. Die outorouter werk op 'n rooster (standaard is 50mil), so dit word gedoen om spore langs die rooster te plaas op plekke wat nie die ontwerpreëls oortree nie. Dit beteken waarskynlik dat daar aansienlik meer ruimte is vir nog breër spore of speling. As ons die hele bord groepeer, kan ons "breedte 1.0mm" of gelyk verander, en die DRC "tjek" opsie gebruik om te sien of ons nog steeds ons spesifikasies slaag. Of ons sou kon

'n ander DRC -lêer met verskillende parameters. In werklikheid kan die spoorwydte van hierdie bord tot 1,4 mm verhoog word sonder om ons klaringreëls te oortree:

Stap 13: Voltooiing van die PCB -ontwerp

Op hierdie stadium is daar 'n paar spore wat redelik naby aan mekaar is, en dit kan sinvol wees om dit 'n bietjie meer handmatig uitmekaar te skuif en 'n paar vreemde dinge wat die outorouter gedoen het, skoon te maak. En ek kan besluit dat ek wil hê dat dit een van die waarskuwingsligte op die rand moet wees wat op grond van die 9V-battery op sy eie staan, wat beteken dat ek sommige komponente 'n bietjie moet herposisioneer. Ek kan op die seefskerm rondbeweeg, sodat ek ook toneroordrag kan gebruik. Ek eindig hiermee:

Stap 14: Maar het dit gewerk?

Kom ons kyk. Ek kan hier doelbewus slordig wees om iemand beter te navolg sonder veel ervaring, nie waar nie? (Sekerlik. Dit is 'n goeie verskoning. Ek loop gewoonlik van my planke af op 'n LPKF PCB "plotter", so ek is regtig mal daaroor om dit op die moeilike manier te doen.)

Skrootbord, tydskrifpapier/toneroordrag; lyk op die oomblik nie so wonderlik nie. Raak aan met 'n skerp punt. Ets, boor, maak skoon … Meer toneroordrag vir die "syskerm", voeg komponente by en skakel dit aan …

Stap 15: Opsomming

Dit is slegs 'n voorbeeld, gebaseer op 'n paar persoonlike menings. Die belangrikste gedagte is

hoe groter jou spore en hoe meer spasie tussen hulle, hoe makliker sal die bord deur stokperdjies vervaardig word. En die meeste PCB -pakkette het instellings wat aangepas kan word sodat hulle die meeste werk vir u kan doen …