Nav šaubu, ka shematiska izveide un PCB izkārtojums ir elektrotehnikas pamataspekti, un ir loģiski, ka resursi, piemēram, tehniskie raksti, piezīmes par lietojumu un mācību grāmatas, bieži tiek koncentrēti šajās projektēšanas procesa daļās. Tomēr nevajadzētu aizmirst, ka, ja jūs nezināt, kā pārvērst pabeigto dizaina failu saliktā shēmas platē, shēma un izkārtojums nav īpaši noderīgi. Pat ja esat mazliet iepazinies ar PCB pasūtīšanu un montāžu, jūs, iespējams, nezināt, ka noteiktas iespējas var palīdzēt iegūt pietiekamus rezultātus par zemākām izmaksām.

Es neapspriedīšu PCB ražošanu ar savām rokām, un es nevaru godīgi ieteikt šo metodi. Mūsdienās profesionāla PCB ražošana ir ļoti lēta un ērta, un kopumā rezultāts ir daudz labāks.

Es jau ilgu laiku nodarbojos ar neatkarīgu un maza apjoma PCB projektēšanu, un pamazām ieguvu pietiekami daudz atbilstošas ​​​​informācijas, lai uzrakstītu diezgan visaptverošu rakstu par šo tēmu. Tomēr es esmu tikai cilvēks un noteikti nezinu visu, tāpēc, lūdzu, nevilcinieties paplašināt savu darbu, izmantojot komentāru sadaļu šī raksta beigās. Paldies par jūsu ieguldījumu.

Pamata shēma

Shēma galvenokārt sastāv no komponentiem un vadiem, kas savienoti tā, lai nodrošinātu vēlamo elektrisko darbību. Vadi kļūs par pēdām vai ielej varu.

Šajos komponentos ietilpst pēdas (zemes raksti), kas ir caurumu un/vai virsmas montāžas paliktņu komplekti, kas atbilst fiziskās daļas gala ģeometrijai. Pēdas var saturēt arī līnijas, formas un tekstu. Šīs līnijas, formas un teksts kopā tiek saukti par sietspiedi. Tie tiek parādīti PCB kā tīri vizuāli elementi. Tie nevada elektrību un neietekmēs ķēdes darbību.

Nākamajā attēlā ir sniegti shematisku komponentu un atbilstošo PCB pēdu piemēri (zilās līnijas norāda nospiedumu paliktņus, kuriem ir pievienota katra komponenta tapa).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Konvertējiet shēmu uz PCB izkārtojumu

Pilna shēma tiek pārveidota ar CAD programmatūru PCB izkārtojumā, kas sastāv no komponentu pakotnēm un līnijām; šis diezgan nepatīkamais termins attiecas uz elektriskiem savienojumiem, kas vēl nav pārvērsti fiziskos savienojumos.

Dizaineris vispirms sakārto komponentus un pēc tam izmanto līnijas kā ceļvedi pēdu, vara liešanas un caurumu veidošanai. Caurums ir mazs caurums, kam ir elektriskie savienojumi ar dažādiem PCB slāņiem (vai vairākiem slāņiem). Piemēram, termisko caurumu var pievienot iekšējam zemējuma slānim, un dēļa apakšā tiks ielej zemētu vara vadu).

Verifikācija: identificējiet PCB izkārtojuma problēmas

Pēdējais posms pirms ražošanas posma sākuma tiek saukts par verifikāciju. Vispārējā ideja ir tāda, ka CAD rīki mēģinās atrast izkārtojuma kļūdas, pirms tās negatīvi ietekmēs plates darbību vai traucē ražošanas procesu.

Parasti ir trīs autentifikācijas veidi (lai gan var būt vairāki veidi):

Elektriskā savienojamība: tas nodrošina, ka visas tīkla daļas ir savienotas, izmantojot kādu vadošu struktūru.

Konsekvence starp shēmu un izkārtojumu: tas ir pašsaprotami. Es pieņemu, ka dažādiem CAD rīkiem ir dažādi veidi, kā sasniegt šo pārbaudes veidu.

KDR (dizaina noteikumu pārbaude): tas īpaši attiecas uz PCB ražošanas tēmu, jo projektēšanas noteikumi ir ierobežojumi, kas jums ir jāievieš jūsu izkārtojumam, lai nodrošinātu veiksmīgu ražošanu. Parastie projektēšanas noteikumi ietver minimālo attālumu starp pēdām, minimālo trases platumu un minimālo urbja diametru. Izkārtojot shēmas plati, ir viegli pārkāpt projektēšanas noteikumus, it īpaši, ja jūs steidzaties. Tāpēc noteikti izmantojiet CAD rīka DRC funkciju. Zemāk esošajā attēlā ir parādīti dizaina noteikumi, kurus izmantoju C-BISCUIT robota vadības panelim.

PCB funkcijas ir uzskaitītas horizontāli un vertikāli. Vērtība rindu un kolonnu krustpunktā, kas atbilst abām pazīmēm, norāda minimālo attālumu (jūdzēs) starp diviem elementiem. Piemēram, ja paskatās uz rindu, kas atbilst “Dēlis” un pēc tam pāriet uz kolonnu, kas atbilst “Pad”, jūs atklāsiet, ka minimālais attālums starp paliktni un dēļa malu ir 11 jūdzes.