Tidak ada keraguan bahawa penciptaan skematik dan BPA susun atur adalah aspek asas kejuruteraan elektrik, dan masuk akal bahawa sumber seperti artikel teknikal, nota aplikasi dan buku teks sering tertumpu pada bahagian proses reka bentuk ini. Walau bagaimanapun, kita tidak sepatutnya lupa bahawa jika anda tidak tahu cara menukar fail reka bentuk yang telah siap menjadi papan litar yang dipasang, skema dan susun aturnya tidak begitu berguna. Walaupun anda agak biasa dengan memesan dan memasang PCB, anda mungkin tidak tahu bahawa pilihan tertentu boleh membantu anda mendapatkan hasil yang mencukupi pada kos yang lebih rendah.

Saya tidak akan membincangkan pembuatan PCB DIY, dan saya tidak boleh mengesyorkan kaedah ini secara jujur. Pada masa kini, pembuatan PCB profesional adalah sangat murah dan mudah, dan secara keseluruhan, hasilnya jauh lebih unggul.

Saya telah terlibat dalam reka bentuk PCB bebas dan volum rendah untuk masa yang lama, dan saya secara beransur-ansur memperoleh maklumat yang cukup relevan untuk menulis artikel yang agak komprehensif mengenai subjek itu. Namun begitu, saya hanya seorang dan sudah tentu saya tidak tahu segala-galanya, jadi jangan teragak-agak untuk memanjangkan kerja saya melalui bahagian komen di penghujung artikel ini. Terima kasih di atas sumbangan anda.

Skema asas

Skema ini terutamanya terdiri daripada komponen dan wayar yang disambungkan dengan cara yang menghasilkan tingkah laku elektrik yang diingini. Wayar akan menjadi kesan atau tuangkan tembaga.

Komponen ini termasuk tapak kaki (corak tanah), yang merupakan set lubang dan/atau pad pelekap permukaan yang sepadan dengan geometri terminal bahagian fizikal. Tapak kaki juga boleh mengandungi garisan, bentuk dan teks. Garis, bentuk dan teks ini secara kolektif dirujuk sebagai percetakan skrin. Ini dipaparkan pada PCB sebagai elemen visual semata-mata. Mereka tidak mengalirkan elektrik dan tidak akan menjejaskan fungsi litar.

Rajah berikut memberikan contoh komponen skematik dan jejak PCB yang sepadan (garisan biru menunjukkan pad jejak yang setiap pin komponen disambungkan).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Tukar skema kepada susun atur PCB

Skema lengkap ditukarkan oleh perisian CAD ke dalam susun atur PCB yang terdiri daripada pakej komponen dan garisan; istilah yang agak tidak menyenangkan ini merujuk kepada sambungan elektrik yang masih belum ditukar kepada sambungan fizikal.

Pereka bentuk mula-mula menyusun komponen, dan kemudian menggunakan garisan sebagai panduan untuk mencipta jejak, menuang tembaga, dan vias. Lubang melalui ialah lubang kecil yang mempunyai sambungan elektrik ke lapisan PCB yang berbeza (atau berbilang lapisan). Sebagai contoh, melalui terma mungkin disambungkan ke lapisan tanah dalaman, dan wayar kuprum tanah akan dituangkan ke bahagian bawah papan).

Pengesahan: Kenal pasti masalah dalam susun atur PCB

Langkah terakhir sebelum permulaan fasa pembuatan dipanggil pengesahan. Idea umum di sini ialah alat CAD akan cuba mencari ralat susun atur sebelum ia menjejaskan fungsi papan secara negatif atau mengganggu proses pembuatan.

Secara amnya terdapat tiga jenis pengesahan (walaupun mungkin terdapat lebih banyak jenis):

Kesambungan elektrik: Ini memastikan semua bahagian rangkaian disambungkan melalui beberapa jenis struktur konduktif.

Ketekalan antara skema dan reka letak: Ini jelas. Saya menganggap bahawa alat CAD yang berbeza mempunyai cara yang berbeza untuk mencapai bentuk pengesahan ini.

DRC (Semakan Peraturan Reka Bentuk): Ini amat berkaitan dengan topik pembuatan PCB, kerana peraturan reka bentuk ialah sekatan yang mesti anda kenakan pada susun atur anda untuk memastikan pembuatan yang berjaya. Peraturan reka bentuk biasa termasuk jarak surih minimum, lebar surih minimum dan diameter gerudi minimum. Apabila meletakkan papan litar, mudah untuk melanggar peraturan reka bentuk, terutamanya apabila anda tergesa-gesa. Oleh itu, pastikan anda menggunakan fungsi DRC alat CAD. Rajah di bawah menyampaikan peraturan reka bentuk yang saya gunakan untuk papan kawalan robot C-BISCUIT.

Fungsi PCB disenaraikan secara mendatar dan menegak. Nilai di persimpangan baris dan lajur yang sepadan dengan dua ciri menunjukkan pemisahan minimum (dalam mil) antara kedua-dua ciri. Sebagai contoh, jika anda melihat baris yang sepadan dengan “Papan” dan kemudian pergi ke lajur yang sepadan dengan “Pad”, anda akan mendapati bahawa jarak minimum antara pad dan tepi papan ialah 11 mil.