Pole kahtlust, et skemaatiline loomine ja PCB paigutus on elektrotehnika põhiaspektid ja on mõistlik, et sellised ressursid nagu tehnilised artiklid, rakenduste märkused ja õpikud koondatakse sageli nendesse projekteerimisprotsessi osadesse. Siiski ei tasu unustada, et kui te ei tea, kuidas valminud projektifaili kokkupandud trükkplaadiks teisendada, pole skeemist ja paigutusest kuigi palju kasu. Isegi kui olete PCB-de tellimise ja kokkupanemisega veidi tuttav, ei pruugi te teada, et teatud valikud võivad aidata teil saavutada piisavaid tulemusi väiksemate kuludega.

Ma ei hakka arutlema PCB-de isetegemise üle ja ma ei saa seda meetodit ausalt soovitada. Tänapäeval on professionaalne PCB-de tootmine väga odav ja mugav ning üldiselt on tulemus palju parem.

Olen pikka aega tegelenud iseseisva ja väikesemahulise PCB projekteerimisega ning sain järk-järgult piisavalt asjakohast teavet, et kirjutada sellel teemal üsna põhjalik artikkel. Sellegipoolest olen ma lihtsalt inimene ja kindlasti ei tea ma kõike, seega ärge kõhelge oma tööd laiendamast selle artikli lõpus oleva kommentaaride jaotise kaudu. Täname teid panuse eest.

Põhiskeem

Skeem koosneb peamiselt komponentidest ja juhtmetest, mis on ühendatud viisil, mis tekitab soovitud elektrilise käitumise. Juhtmed muutuvad jälgedeks või valavad vaske.

Nende komponentide hulka kuuluvad jalajäljed (maamustrid), mis on läbivate aukude ja/või pinnakinnituspatjade komplektid, mis vastavad füüsilise osa klemmi geomeetriale. Jalajäljed võivad sisaldada ka jooni, kujundeid ja teksti. Neid jooni, kujundeid ja teksti nimetatakse ühiselt siiditrükiks. Need kuvatakse PCB-l puhtalt visuaalsete elementidena. Need ei juhi elektrit ega mõjuta vooluringi tööd.

Järgmisel joonisel on toodud skemaatiliste komponentide ja vastavate PCB jalajälgede näited (sinised jooned näitavad jalajäljepadjandit, millega iga komponendi tihvt on ühendatud).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Teisendage skemaatiline trükkplaadi paigutus

Täielik skeem teisendatakse CAD-tarkvara abil PCB-paigutuseks, mis koosneb komponentpakettidest ja ridadest; see üsna ebameeldiv termin viitab elektriühendustele, mida pole veel füüsilisteks ühendusteks muudetud.

Disainer korraldab esmalt komponendid ja kasutab seejärel jooni juhendina jälgede, vase valamise ja läbiviikude loomisel. Läbiv auk on väike läbiv auk, millel on elektriühendused erinevate PCB kihtidega (või mitme kihiga). Näiteks võib sisemise maanduskihiga ühendada termilise läbipääsu ja plaadi põhja valatakse maandatud vasktraat).

Kontrollimine: tuvastage PCB paigutuse probleemid

Viimast sammu enne tootmisfaasi algust nimetatakse kontrollimiseks. Üldine idee on see, et CAD-tööriistad püüavad leida paigutusvigu enne, kui need plaadi funktsiooni negatiivselt mõjutavad või tootmisprotsessi segavad.

Üldiselt on kolme tüüpi autentimist (kuigi neid võib olla rohkem):

Elektriline ühenduvus: see tagab, et kõik võrgu osad on ühendatud mingisuguse juhtiva struktuuri kaudu.

Skeemi ja paigutuse kooskõla: see on iseenesestmõistetav. Eeldan, et erinevatel CAD-tööriistadel on selle kontrollimise vormi saavutamiseks erinevad viisid.

DRC (disainireeglite kontroll): see on eriti oluline PCB-de tootmise teema puhul, kuna disainireeglid on piirangud, mida peate eduka tootmise tagamiseks oma paigutusele kehtestama. Üldised disainireeglid hõlmavad minimaalset jälgede vahekaugust, minimaalset jälje laiust ja minimaalset puuri läbimõõtu. Trükkplaadi paigutusel on lihtne disainireegleid rikkuda, eriti kui teil on kiire. Seetõttu kasutage kindlasti CAD-tööriista DRC funktsiooni. Allolev joonis annab edasi disainireeglid, mida kasutasin C-BISCUIT roboti juhtpaneeli puhul.

PCB funktsioonid on loetletud horisontaalselt ja vertikaalselt. Väärtus kahele tunnusele vastavate ridade ja veergude ristumiskohas näitab kahe tunnuse minimaalset kaugust (miilides). Näiteks kui vaatate rida, mis vastab jaotisele “Tahvel” ja lähete seejärel veergu, mis vastab “Pad”, leiate, et minimaalne kaugus padja ja tahvli serva vahel on 11 miili.