Walang alinlangan na eskematiko ang paglikha at PCB Ang layout ay mga pangunahing aspeto ng electrical engineering, at makatuwiran na ang mga mapagkukunan tulad ng mga teknikal na artikulo, mga tala sa aplikasyon, at mga aklat-aralin ay kadalasang nakakonsentra sa mga bahaging ito ng proseso ng disenyo. Gayunpaman, hindi namin dapat kalimutan na kung hindi mo alam kung paano i-convert ang nakumpletong file ng disenyo sa isang assembled circuit board, ang eskematiko at layout ay hindi masyadong kapaki-pakinabang. Kahit na medyo pamilyar ka sa pag-order at pag-assemble ng mga PCB, maaaring hindi mo alam na ang ilang mga opsyon ay makakatulong sa iyo na makakuha ng sapat na mga resulta sa mas mababang halaga.

Hindi ko tatalakayin ang paggawa ng DIY ng mga PCB, at hindi ko matapat na inirerekomenda ang pamamaraang ito. Sa panahong ito, ang propesyonal na pagmamanupaktura ng PCB ay napakamura at maginhawa, at sa pangkalahatan, ang resulta ay higit na nakahihigit.

Ako ay nakikibahagi sa independiyente at mababang-volume na disenyo ng PCB sa loob ng mahabang panahon, at unti-unti akong nakakuha ng sapat na may-katuturang impormasyon upang magsulat ng isang medyo komprehensibong artikulo sa paksa. Gayunpaman, ako ay isang tao lamang at tiyak na hindi ko alam ang lahat, kaya’t mangyaring huwag mag-atubiling palawigin ang aking trabaho sa pamamagitan ng seksyon ng mga komento sa dulo ng artikulong ito. Maraming salamat sa iyong kontribusyon.

Pangunahing eskematiko

Ang eskematiko ay pangunahing binubuo ng mga bahagi at mga wire na konektado sa isang paraan na gumagawa ng nais na pag-uugali ng kuryente. Ang mga wire ay magiging mga bakas o magbuhos ng tanso.

Kasama sa mga bahaging ito ang mga footprint (mga pattern ng lupa), na mga hanay ng mga through hole at/o surface mount pad na tumutugma sa terminal geometry ng pisikal na bahagi. Ang mga bakas ng paa ay maaari ding maglaman ng mga linya, hugis, at teksto. Ang mga linya, hugis, at tekstong ito ay sama-samang tinutukoy bilang screen printing. Ang mga ito ay ipinapakita sa PCB bilang puro visual na elemento. Hindi sila nagsasagawa ng kuryente at hindi makakaapekto sa pag-andar ng circuit.

Ang sumusunod na figure ay nagbibigay ng mga halimbawa ng mga schematic na bahagi at kaukulang PCB footprint (ang mga asul na linya ay nagpapahiwatig ng mga footprint pad kung saan nakakonekta ang bawat component pin).

pIYBAGAI8vGATJmoAAEvjStuWws459.png

I-convert ang eskematiko sa layout ng PCB

Ang kumpletong eskematiko ay na-convert ng CAD software sa isang layout ng PCB na binubuo ng mga bahaging pakete at linya; ang medyo hindi kasiya-siyang terminong ito ay tumutukoy sa mga de-koryenteng koneksyon na hindi pa na-convert sa mga pisikal na koneksyon.

Inaayos muna ng taga-disenyo ang mga bahagi, at pagkatapos ay ginagamit ang mga linya bilang gabay para sa paglikha ng mga bakas, pagbuhos ng tanso, at vias. Ang through hole ay isang maliit na through hole na may mga koneksyong elektrikal sa iba’t ibang layer ng PCB (o maraming layer). Halimbawa, ang isang thermal via ay maaaring konektado sa panloob na layer ng lupa, at ang isang ground copper wire ay ibubuhos sa ilalim ng board).

Pag-verify: Tukuyin ang mga problema sa layout ng PCB

Ang huling hakbang bago magsimula ang yugto ng pagmamanupaktura ay tinatawag na pagpapatunay. Ang pangkalahatang ideya dito ay susubukan ng mga tool ng CAD na maghanap ng mga error sa layout bago sila negatibong makaapekto sa function ng board o makagambala sa proseso ng pagmamanupaktura.

Sa pangkalahatan, may tatlong uri ng pagpapatunay (bagama’t maaaring marami pang uri):

Electrical connectivity: Tinitiyak nito na ang lahat ng bahagi ng network ay konektado sa pamamagitan ng ilang uri ng conductive structure.

Consistency sa pagitan ng eskematiko at layout: Ito ay maliwanag. Ipinapalagay ko na ang iba’t ibang mga tool ng CAD ay may iba’t ibang paraan upang makamit ang ganitong paraan ng pag-verify.

DRC (Design Rule Check): Partikular itong nauugnay sa paksa ng pagmamanupaktura ng PCB, dahil ang mga panuntunan sa disenyo ay mga paghihigpit na dapat mong ipataw sa iyong layout upang matiyak ang matagumpay na pagmamanupaktura. Kasama sa mga karaniwang panuntunan sa disenyo ang pinakamababang espasyo ng bakas, pinakamababang lapad ng bakas, at pinakamababang diameter ng drill. Kapag inilatag ang circuit board, madaling labagin ang mga panuntunan sa disenyo, lalo na kapag nagmamadali ka. Samakatuwid, siguraduhing gamitin ang DRC function ng CAD tool. Ang figure sa ibaba ay nagbibigay ng mga panuntunan sa disenyo na ginamit ko para sa C-BISCUIT robot control board.

Ang mga function ng PCB ay nakalista nang pahalang at patayo. Ang halaga sa intersection ng mga row at column na tumutugma sa dalawang feature ay nagpapahiwatig ng minimum na separation (sa mils) sa pagitan ng dalawang feature. Halimbawa, kung titingnan mo ang row na tumutugma sa “Board” at pagkatapos ay pumunta sa column na tumutugma sa “Pad”, makikita mo na ang pinakamababang distansya sa pagitan ng pad at ng gilid ng board ay 11 mils.