Fără îndoială că creaţia schematică şi PCB layout-ul sunt aspecte fundamentale ale ingineriei electrice și are sens ca resurse precum articolele tehnice, note de aplicație și manuale să fie adesea concentrate în aceste părți ale procesului de proiectare. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că, dacă nu știți cum să convertiți fișierul de proiectare finalizat într-o placă de circuit asamblată, schema și aspectul nu sunt foarte utile. Chiar dacă sunteți puțin familiarizat cu comandarea și asamblarea PCB-urilor, este posibil să nu știți că anumite opțiuni vă pot ajuta să obțineți rezultate suficiente la un cost mai mic.

Nu voi discuta despre fabricarea DIY a PCB-urilor și nu pot recomanda sincer această metodă. În zilele noastre, producția profesională de PCB este foarte ieftină și convenabilă și, per total, rezultatul este mult superior.

M-am angajat de mult timp în proiectarea PCB independentă și de volum redus și am obținut treptat suficiente informații relevante pentru a scrie un articol destul de cuprinzător pe acest subiect. Cu toate acestea, sunt doar o persoană și cu siguranță nu știu totul, așa că vă rog să nu ezitați să-mi extindeți munca prin secțiunea de comentarii de la sfârșitul acestui articol. Vă mulțumim pentru contribuție.

Schema de bază

Schema este compusă în principal din componente și fire conectate într-un mod care produce comportamentul electric dorit. Firele vor deveni urme sau vor turna cupru.

Aceste componente includ amprente (modele de teren), care sunt seturi de găuri de trecere și/sau suporturi de suprafață care se potrivesc cu geometria terminalului părții fizice. Urmele pot conține, de asemenea, linii, forme și text. Aceste linii, forme și text sunt denumite în mod colectiv serigrafie. Acestea sunt afișate pe PCB ca elemente pur vizuale. Ele nu conduc electricitatea și nu vor afecta funcționarea circuitului.

Următoarea figură oferă exemple de componente schematice și amprentele PCB corespunzătoare (liniile albastre indică plăcuțele de amprentă la care este conectat fiecare pin de componentă).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

Convertiți schema în aspectul PCB

Schema completă este convertită de software-ul CAD într-un aspect PCB compus din pachete de componente și linii; acest termen destul de neplăcut se referă la conexiuni electrice care nu au fost încă transformate în conexiuni fizice.

Proiectantul aranjează mai întâi componentele, apoi folosește liniile ca ghid pentru crearea de urme, turnare de cupru și vias. O gaură de trecere este o gaură de trecere mică care are conexiuni electrice la diferite straturi de PCB (sau mai multe straturi). De exemplu, o cale termică poate fi conectată la stratul de împământare intern și un fir de cupru de împământare va fi turnat în partea de jos a plăcii).

Verificare: Identificați problemele în aspectul PCB

Ultimul pas înainte de începerea fazei de fabricație se numește verificare. Ideea generală aici este că instrumentele CAD vor încerca să găsească erori de aspect înainte ca acestea să afecteze negativ funcționarea plăcii sau să interfereze cu procesul de fabricație.

În general, există trei tipuri de autentificare (deși pot exista mai multe tipuri):

Conectivitate electrică: Aceasta asigură că toate părțile rețelei sunt conectate printr-un fel de structură conductivă.

Consecvența între schematică și aspect: acest lucru este de la sine înțeles. Presupun că diferite instrumente CAD au moduri diferite de a realiza această formă de verificare.

DRC (Verificarea regulilor de proiectare): Acest lucru este deosebit de relevant pentru subiectul producției de PCB, deoarece regulile de proiectare sunt restricții pe care trebuie să le impuneți aspectului dvs. pentru a asigura o producție de succes. Regulile comune de proiectare includ distanța minimă a urmelor, lățimea minimă a urmelor și diametrul minim de foraj. Când așezați placa de circuit, este ușor să încălcați regulile de proiectare, mai ales când vă grăbiți. Prin urmare, asigurați-vă că utilizați funcția DRC a instrumentului CAD. Figura de mai jos prezintă regulile de proiectare pe care le-am folosit pentru placa de control al robotului C-BISCUIT.

Funcțiile PCB sunt listate orizontal și vertical. Valoarea de la intersecția rândurilor și coloanelor corespunzătoare celor două caracteristici indică separarea minimă (în milimetri) dintre cele două caracteristici. De exemplu, dacă te uiți la rândul care corespunde cu „Placă” și apoi mergi la coloana corespunzătoare „Pad”, vei descoperi că distanța minimă dintre pad și marginea plăcii este de 11 mils.