Der er ingen tvivl om, at skematisk skabelse og PCB layout er grundlæggende aspekter af elektroteknik, og det giver mening, at ressourcer såsom tekniske artikler, ansøgningsnotater og lærebøger ofte er koncentreret i disse dele af designprocessen. Vi bør dog ikke glemme, at hvis du ikke ved, hvordan man konverterer den færdige designfil til et samlet printkort, er skemaet og layoutet ikke særlig nyttigt. Selvom du er en smule fortrolig med at bestille og samle printkort, ved du måske ikke, at visse muligheder kan hjælpe dig med at opnå tilstrækkelige resultater til en lavere pris.

Jeg vil ikke diskutere DIY-fremstilling af PCB’er, og jeg kan ikke ærligt anbefale denne metode. I dag er professionel PCB-fremstilling meget billig og bekvem, og samlet set er resultatet meget overlegent.

Jeg har beskæftiget mig med selvstændigt og lavvolumen PCB-design i lang tid, og jeg har efterhånden fået nok relevant information til at skrive en ret omfattende artikel om emnet. Ikke desto mindre er jeg bare en person, og jeg ved bestemt ikke alt, så tøv ikke med at udvide mit arbejde gennem kommentarfeltet i slutningen af ​​denne artikel. Tak for dit bidrag.

Grundlæggende skematisk

Skemaet er hovedsageligt sammensat af komponenter og ledninger forbundet på en måde, der giver den ønskede elektriske adfærd. Ledningerne vil blive til spor eller hælde kobber.

Disse komponenter omfatter fodspor (landmønstre), som er sæt af gennemgående huller og/eller overflademonteringspuder, der matcher terminalgeometrien af ​​den fysiske del. Fodspor kan også indeholde linjer, former og tekst. Disse linjer, former og tekst omtales samlet som serigrafi. Disse vises på printkortet som rent visuelle elementer. De leder ikke elektricitet og vil ikke påvirke kredsløbets funktion.

Følgende figur giver eksempler på skematiske komponenter og tilsvarende PCB-fodspor (de blå linjer angiver de footprint-puder, som hver komponentben er forbundet til).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Konverter skematisk til PCB-layout

Det komplette skema konverteres af CAD-software til et PCB-layout sammensat af komponentpakker og linjer; dette ret ubehagelige udtryk refererer til elektriske forbindelser, der endnu ikke er blevet omdannet til fysiske forbindelser.

Designeren arrangerer først komponenterne og bruger derefter linjerne som en guide til at skabe spor, kobberstøbning og vias. Et gennemgående hul er et lille gennemgående hul, der har elektriske forbindelser til forskellige PCB-lag (eller flere lag). For eksempel kan en termisk gennemgang forbindes til det indre jordlag, og en jordkobbertråd vil blive hældt i bunden af ​​brættet).

Verifikation: Identificer problemer i PCB-layoutet

Det sidste trin før starten af ​​fremstillingsfasen kaldes verifikation. Den generelle idé her er, at CAD-værktøjer vil forsøge at finde layoutfejl, før de påvirker kortets funktion negativt eller forstyrrer fremstillingsprocessen.

Der er generelt tre typer godkendelse (selvom der kan være flere typer):

Elektrisk tilslutning: Dette sikrer, at alle dele af netværket er forbundet gennem en form for ledende struktur.

Overensstemmelse mellem skematisk og layout: Dette er indlysende. Jeg antager, at forskellige CAD-værktøjer har forskellige måder at opnå denne form for verifikation på.

DRC (Design Rule Check): Dette er særligt relevant for emnet PCB-fremstilling, fordi designregler er restriktioner, som du skal pålægge dit layout for at sikre en vellykket fremstilling. Fælles designregler omfatter minimum sporafstand, minimum sporbredde og minimum borediameter. Når du lægger printpladen ud, er det let at overtræde designreglerne, især når du har travlt. Sørg derfor for at bruge DRC-funktionen i CAD-værktøjet. Nedenstående figur viser de designregler, jeg brugte til C-BISCUIT-robotkontrolkortet.

PCB-funktioner er anført vandret og lodret. Værdien i skæringspunktet mellem rækkerne og kolonnerne, der svarer til de to funktioner, angiver den mindste adskillelse (i mil) mellem de to funktioner. For eksempel, hvis du ser på rækken, der svarer til “Bræt” og derefter går til kolonnen, der svarer til “Pad”, vil du opdage, at minimumsafstanden mellem puden og kanten af ​​brættet er 11 mils.