Как спроектировать печатную плату с нуля. Какие материалы используются для изготовления печатных плат. Какие бывают типы печатных плат. Из каких компонентов состоит печатная плата. Как правильно разместить компоненты на плате.
Основы проектирования печатных плат
Печатная плата (ПП) представляет собой основу из изоляционных материалов с набором проводящих дорожек и компонентов. Проектирование печатной платы — важный этап разработки электронного устройства. Правильный дизайн с самого начала поможет избежать многочисленных изменений, которые могут серьезно задержать и удорожить проект.
Какие основные шаги включает в себя процесс проектирования печатной платы:
- Определение электрических параметров системы
- Создание принципиальной электрической схемы
- Разработка топологии платы в САПР
- Проектирование стека слоев платы
- Определение правил проектирования
- Размещение компонентов
- Трассировка проводников
- Добавление маркировки
- Создание производственных файлов
Материалы для изготовления печатных плат
Печатные платы состоят из нескольких основных слоев материалов:
- Подложка — основа платы, обычно из стеклотекстолита FR4
- Медная фольга — проводящий слой для формирования дорожек
- Паяльная маска — защитное покрытие
- Шелкография — маркировка компонентов
Для гибких плат часто используется полиимидная пленка в качестве основы. Жесткие платы обычно изготавливаются из FR4 — стеклотекстолита, обладающего хорошими механическими и диэлектрическими свойствами.
Основные типы печатных плат
В зависимости от конструкции и назначения выделяют следующие основные типы печатных плат:
Односторонние печатные платы
Имеют проводящий рисунок только с одной стороны основания. Это самый простой и дешевый вариант печатных плат, используемый в несложной электронике.
Двусторонние печатные платы
Проводящий рисунок нанесен на обе стороны платы. Соединение между слоями осуществляется с помощью металлизированных отверстий. Такие платы более функциональны, чем односторонние.
Многослойные печатные платы
Содержат три и более проводящих слоя, разделенных изоляционными слоями. Позволяют создавать очень сложные и компактные схемы.
Гибкие печатные платы
Изготавливаются на гибкой полимерной основе, что позволяет придавать им различную форму. Применяются там, где нужна компактность и гибкость конструкции.
Ключевые компоненты печатных плат
Основные электронные компоненты, размещаемые на печатных платах:
- Резисторы — ограничивают ток в цепи
- Конденсаторы — накапливают и хранят электрический заряд
- Индуктивности — накапливают энергию магнитного поля
- Диоды — пропускают ток только в одном направлении
- Транзисторы — усиливают и переключают электрические сигналы
- Микросхемы — выполняют сложные функции обработки сигналов
- Разъемы — обеспечивают электрическое соединение
Правильный выбор и размещение этих компонентов критически важны для работоспособности всего устройства.
Особенности размещения компонентов
При размещении компонентов на печатной плате следует учитывать ряд важных факторов:
- Группировка функционально связанных компонентов
- Минимизация длины проводников между компонентами
- Учет тепловыделения мощных компонентов
- Разделение аналоговых и цифровых цепей
- Экранирование чувствительных цепей
- Обеспечение удобства монтажа и тестирования
Правильное размещение компонентов позволяет улучшить электрические характеристики, тепловой режим и технологичность платы.
Особенности трассировки проводников
При разводке проводящих дорожек на печатной плате важно соблюдать следующие правила:
- Минимизация длины проводников
- Соблюдение зазоров между проводниками
- Учет требований к импедансу линий
- Разводка питающих шин достаточного сечения
- Экранирование чувствительных сигналов
- Учет требований электромагнитной совместимости
Грамотная трассировка позволяет обеспечить целостность сигналов и минимизировать взаимные помехи между цепями.
Производство печатных плат
Основные этапы производства печатных плат:
- Подготовка заготовки из базового материала
- Нанесение фоторезиста
- Экспонирование рисунка схемы
- Проявление фоторезиста
- Травление меди
- Удаление фоторезиста
- Сверление отверстий
- Металлизация отверстий
- Нанесение паяльной маски
- Нанесение финишного покрытия
- Маркировка компонентов
Современные технологии позволяют изготавливать сложные многослойные печатные платы с высокой плотностью монтажа.
Тестирование печатных плат
Для обеспечения качества печатных плат проводится комплексное тестирование:
- Визуальный и измерительный контроль
- Проверка целостности цепей
- Контроль сопротивления изоляции
- Тестирование на короткое замыкание
- Функциональное тестирование
- Проверка на соответствие стандартам качества
Тщательное тестирование позволяет выявить дефекты до монтажа компонентов и финальной сборки устройства.
Требования к файлам монтажа печатных плат — пользовательский прототип печатной платы легким способом
Нам необходимы некоторые файлы чтобы мы могли начать монтаж печатной платы. Отправьте следующие файлы нам в правильном формате. У вас будет два варианта отправки этих файлов нам, один через нашу онлайн-страницу, другой — по электронной почте по адресу [email protected] , со ссылкой на номер Вашего заказа, поместите его в тему электронного письма, например «Файлы для номера заказа 123456»
BOM (Перечень элементов)
Перечень элементов – это список деталей, используемых при изготовлении конечного продукта. Он показывает, какие детали необходимы для монтажа на плату, и где эти детали должны быть размещены и припаяны. Мы принимаем перечень элементов в формате .xls, xlsx или .csv. Перечень элементов для заказов «под ключ» и «Частично под ключ» может запрашивать несколько дополнительных данных, чем перечень элементов для отправленных / набор для сборки заказов. Вот деталь.
Перечень элементов для заказов отправленных/набор для сборки может содержать следующую информацию::
- Номер линии#
- Количество на номер детали
- Указатель
- Номер элемента
- Описание элемента
- Корпус
- Тип (поверхностное крепление, сквозное отверстие или гибрид)
Перечень элементов для вариантов «под ключ» или «частично под ключ» может включать следующую информацию:
- Номер линии#
- Количество на номер детали
- Указатель
- Номер элемента
- Описание элемента
- Корпус
- Тип (поверхностное крепление, сквозное отверстие или гибрид)
- Имя производителя
- Номер производителя
- Номер дистрибьютора
Нажмите, чтобы скачать образец перечня элементов
Gerber-файлы
Те же Gerber-файлы в формате RS-274X, которые Вы отправляете нам для изготовления печатных плат, потребуются для монтажа Ваших плат.
Centroid-файл
Centroid-файл — это специальный файл для сборки, который используется для быстрого программирования монтажных машин. Он также известен как Insertion, Pick-N-Place или XYData. Некоторые САПР автоматически генерируют этот файл, а некоторые нет, но Вам может потребоваться изменить файл, а затем создать Centroid-файл. Centroid-файл описывает положение и ориентацию всех частей поверхностного монтажа, которые включают в себя ссылочный указатель, положение X и Y, поворот и сторону платы (сверху или снизу). В Centroid-файлы перечислены только элементы для поверхностного монтажа.
Нажмите, чтобы скачать пример Centroid-файла
Другое
Для того, чтобы мы правильно осуществили монтаж Ваших печатных плат, мы настоятельно рекомендуем Вам отправлять нам и другие документы и информацию, относящуюся к монтажу плат, эта информация может содержать Ваши монтажные чертежи, специальные инструкции по сборке и даже изображения или фотографии Вашей работы.
Эта информация поможет нам лучше понять Ваши потребности в монтаже, исправить некоторые неоднозначные или даже ошибочные места размещения и выполнить отличную работу. Отправьте их нам, хотя обычно монтажникам это не требуется.
Изготовление печатных плат не промышленным способом
Главная / Пресс-центр / Изготовление печатных плат не промышленным способом
03.06Статья
Ошибочно думать, что только промышленный способ изготовления печатных плат позволяет получить быстрый и качественный результат. Существуют простые и многократно проверенные технологии, дающие возможность простыми средствами быстро изготовить необходимые печатные платы, например – опытные экземпляры при разработке новых электронных устройств, или подменные платы при ремонте. Если не считать металлизацию отверстий, маску и шелкографию жизненно необходимыми, то рассматриваемый ниже вариант любительской технологии позволяют получить печатные платы, практически не уступающие по качеству промышленным образцам и превосходящие по тому же параметру многочисленные образчики бывшей советской промышленности.
Итак начнем. Эскиз будущей печати должен быть выполнен любым способом на бумажном носителе, в простейшем случае – на «миллиметровке», в масштабе один к одному. Подготавливаем основу будущей печатной платы – фольгированный стеклотекстолит нужной толщины. Подготовка сводится к вырезанию отрезка в размер будущей платы и зачистке фольгового покрытия так называемой «песочной» стирательной резинкой. Более грубых абразивов при работе с фольгой лучше не применять. На подготовленную поверхность при помощи шила перекалываются с бумажного эскиза центра будущих отверстий, и крепежных и под выводы деталей. Далее – сверлятся все необходимые отверстия. После сверления отверстия необходимо зенковать, причем со стороны фольги эту операцию лучше делать сферическим стальным зубоврачебным бором. Обычно, после сверления, край отверстий в фольге несколько выступает над плоскостью платы. Смысл зенковки отверстий со стороны фольги как раз и состоит в снятии выступающих заусенцев.
Осталось удалить скотч с участков платы, подлежащих травлению, при помощи скальпеля и пинцета. Защитные свойства скотча по отношению к травящим растворам достаточно высоки, поэтому вместо традиционного водного раствора хлорного железа в данном случае лучше применить смесь водных растворов соляной кислоты и перекиси водорода. Для этого, на 100 мл. воды нужно добавить 30 мл. концентрированного раствора ( 37%) соляной кислоты и 20 мл. концентрированного раствора (30%) перекиси водорода. В таком травящем составе процесс травления протекает за считанные минуты без выделения вредных газов. При слишком интенсивном травлении может выделяться водород.
После травления печатную плату промывают в воде с использованием моющего средства для посуды и щетки. После удаления остатков скотча, плата готова к обслуживанию. Эту операцию удобно осуществлять с использованием водорастворимого глицерин-гидразинового флюса, наносимого кистью. При этом, сам припой должен быть не флюсованным.
При соблюдении этих условий проводники будут блестящими, почти «зеркальными». Печатная плата готова. Может показаться, что этот способ трудоемок. Однако, оценив трудозатраты на стандартную трассировку платы ( например, в P-CADе ), поиски компании, согласной на срочное выполнение единичного заказа, становится понятно, что за рабочий день не получить готовой платы. По «скотчевой» технологии это возможно. Оценить результат применения этой несложной технологии можно по приведенной ниже фотографии.
Поделиться в социальных сетях:
Назад ко всем материалам
Шаги по проектированию печатных плат и полное руководство
Ваше время ценно, поэтому вы хотите правильно спроектировать печатную плату с самого начала. В нашем подробном руководстве мы расскажем обо всем, что вам нужно знать, включая основы и этапы проектирования печатных плат, материалы и состав, передовые методы и многое другое, чтобы вы были готовы разработать наилучшую печатную плату.
Основы проектирования печатных плат
Пошаговое руководство по проектированию печатных плат
Передовой опыт проектирования печатных плат
Состав и материалы печатной платы
Возможности компоновки печатной платы
Печатная плата (ПП) представляет собой плоскую пластину или основу из изоляционных материалов, содержащую набор проводящих материалов и компонентов, и некоторые проекты могут быть довольно сложными. Но все печатные платы должны с чего-то начинаться — и это с дизайна.
Почему так важны основы проектирования печатных плат? Многочисленные обширные изменения могут серьезно задержать завершение вашего проекта, что будет стоить вам времени и денег. Важно с самого начала работать с инженерами-экспертами, чтобы вы могли проектировать с учетом технологичности и гарантировать получение конечного экономически эффективного продукта, который работает эффективно и результативно.
От начальных чертежей до окончательных файлов, вот 9 шагов к проектированию печатной платы:
1.
Понимание электрических параметров.
Перед началом проектирования печатной платы вы должны знать и понимать электрические параметры системы, в том числе:
- Максимальный ток
- Напряжение
- Типы сигналов
- Ограничение емкости
- Характеристики импеданса
- Вопросы экранирования
- Тип и расположение компонентов схемы и разъемов
- Подробный перечень сетевых проводов и схема
2. Создание схемы.
Одним из первых шагов всегда является создание схемы, которая относится к проектированию на электрическом уровне назначения и функции платы. На данный момент это еще не механическое представление.
3. Используйте инструмент ввода схем для создания топологии печатной платы.
Подходящий поставщик печатных плат будет работать с главными инженерами над разработкой схемы с помощью программной платформы, такой как Mentor PADS®, Allegro или Altium, которая точно покажет вам, как будет работать ваша плата и где будут размещены компоненты.
После того, как вы создадите схему, инженер-механик загрузит проект и определит, как он будет соответствовать предполагаемому устройству.
4. Спроектируйте стек печатной платы.
Это важно учитывать на ранней стадии проектирования печатной платы из-за импеданса, который относится к тому, сколько и как быстро электричество может проходить по трассе. Стек играет роль в том, как инженер-механик может спроектировать и разместить печатную плату в устройстве.
5. Определите правила и требования проектирования.
Этот шаг во многом продиктован стандартами и критериями приемлемости IPC, отраслевой ассоциации производителей печатных плат и электроники. Эти стандарты сообщают вам все, что вам нужно знать о производстве печатных плат. Важный совет: найдите поставщика компоновки печатных плат, хорошо знакомого со стандартами IPC; это может помочь вам избежать серьезных изменений и задержек проекта.
6. Разместите компоненты.
Во многих случаях заказчик и поставщик печатных плат обсуждают принципы проектирования и компоновки, когда речь идет о размещении компонентов. Например, могут быть стандарты, указывающие на то, что определенные компоненты нельзя размещать рядом с другими, поскольку они создают электрические помехи в цепи. У поставщика печатных плат будут спецификации на каждый компонент (в большинстве случаев это разъемы), которые затем будут помещены в механическую схему и отправлены заказчику на утверждение.
7. Просверлите отверстия.
Этот шаг управляется компонентами и соединением. Около половины гибких схем на рынке являются двусторонними, что означает, что они имеют соединение с просверленным отверстием на нижнем слое.
8. Проложите дорожки.
После того, как вы разместили компоненты и просверлили отверстия, вы готовы к трассировке трасс, что означает соединение сегментов пути.
9. Добавьте метки и идентификаторы.
Пришло время добавить в компоновку любые метки, идентификаторы, маркировку или позиционные обозначения. Ссылочные обозначения помогают показать, где на плате будут располагаться определенные компоненты.
10. Создание файлов дизайна/макета.
Это последний шаг в процессе компоновки. Эти файлы содержат всю информацию, относящуюся к вашей печатной плате, и после их создания ваша печатная плата готова к изготовлению, изготовлению и сборке.
В начале любой работы по проектированию печатных плат важно общаться с инженером по печатным платам или гибким приложениям и обсуждать все, что вам нужно или требуется для вашего проекта. Открытая и постоянная связь с вашим поставщиком печатных плат гарантирует, что вы оба находитесь на одной странице, что может уменьшить потребность в многочисленных обширных ревизиях.
Несмотря на то, что печатная плата редко бывает на 100% идеально спроектирована с первой попытки, общение поможет гарантировать, что ваша печатная плата с самого начала спроектирована правильно и что любые изменения не будут серьезными, которые сорвут ваш проект и сроки.
Когда вы отправляете проект, вам также необходимо указать правильный размер платы, ширину дорожек, материалы, размещение компонентов и допуски. Кроме того, в случае гибкости вам необходимо определить, является ли дизайн статическим, частично гибким или динамическим.
Также важно учитывать среду, в которой должен функционировать продукт. Предназначена ли печатная плата или гибкая схема для неэкстремальных условий, таких как ваш мобильный телефон, или для самых экстремальных условий, таких как взрыв?
Скорее всего, у вас возникнут вопросы о процессе проектирования и компоновки печатных плат, а это означает, что лучше всего найти надежного поставщика печатных плат с большим опытом проектирования, который сможет ответить на ваши вопросы и обеспечить бесперебойную работу проекта от начала до конца.
Состав и материалы печатной платы Для гибких схем часто используется плакированная медью подложка или пленка на основе полиимида, а для жестко-гибких используется FR4 (или элемент жесткости FR4).
FR4 позволяет создавать слои по мере создания технологического контента.
Также используется паяльная маска, которая представляет собой метод, при котором все на печатной плате покрывается LPI на эпоксидной основе или защитным покрытием для гибкости, за исключением контактов, подлежащих пайке, позолоченных клемм любого края платы. соединители и реперные знаки.
Печатные платы также содержат легенду, которая представляет собой декали и позиционные обозначения, нанесенные эпоксидной краской на плату. Название относится к методу нанесения, при котором чернила наносятся автоматически, аналогично струйным принтерам 9.0003
Возможности компоновки печатных платКомпания Cirexx может конфигурировать цифровые, аналоговые технологии, технологию смешанных сигналов, регулируемое сопротивление, пары согласованной длины DDR, компоновку радиочастот и высокоскоростные сигналы до 100+ ГГц для всех следующих структур печатных плат:
- Гибкие цепи
- Жестко-гибкие цепи
- Жесткие цепи
- Гибридные схемы
- BGA/микро BGA
- Глухие отверстия
- Заглубленные переходные отверстия
- Поверхностный монтаж/сквозное отверстие/чип (матрица)
- Межсоединение высокой плотности (HDI)
Вам нужна помощь в разработке следующей печатной платы? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших возможностях или проконсультироваться с одним из наших инженеров по вашему следующему проекту.
Заказная печатная плата — Полное руководство по получению наилучших результатов
Печатные платы также известны как печатные платы или печатные платы. Они управляют различным электронным и электрическим оборудованием и инструментами, которые мы используем ежедневно.
Большинство печатных плат формируются путем объединения двух или более слоев в зависимости от сложности и характера устройства, в котором они будут использоваться.
В состав печатных плат входят различные материалы. Один слой может быть изготовлен из стекловолокна или смолы, полученной из бумаги.
Другие материалы, такие как медь, паяльная маска и слои шелкографии, также используются.
В следующей главе мы узнаем, из каких материалов сделаны печатные платы.
Изображение 1: Плата
1.2: Из каких материалов изготавливаются печатные платы
Печатные платы обычно изготавливаются из четырех слоев, соединенных под воздействием тепла, давления и других методов.
Четыре слоя печатной платы состоят из подложки, меди, паяльной маски и шелкографии.
Материал, из которого изготовлена печатная плата, включает:
• Медь: медь собирается на толстом слое основы, называемой подложкой. В зависимости от типа платы и использования могут присутствовать один или два медных слоя.
Медный слой может быть на одной стороне печатной платы или на обеих сторонах подложки. В простых электронных устройствах используются печатные платы, которые имеют медный слой только с одной стороны.
Слои меди намного тоньше и нежнее, чем подложка.
Медь, используемая в печатных платах, указана по весу и представлена в унциях на квадратный фут.
Наиболее распространенные печатные платы содержат 1 унцию меди на квадратный фут.
Хотя количество меди в печатной плате определяет количество энергии, она будет обмениваться.
• Шелкография: шелкография отвечает за то, чтобы сделать печатную плату читаемой для программистов за счет добавления числовых и буквенных индикаторов.
• Подложка: подложка известна как FR4, аббревиатура от Fire Retardant.
Обеспечивает толстый слой основы для печатной платы, которая может варьироваться.
Однако вы обнаружите, что их толщина меняется. Это слой, который придает жесткость печатной плате.
Также может быть изготовлен из гибких материалов, которые иногда можно растягивать. В последнее время для создания субстрата используется множество инновационных материалов, некоторые из которых имеют растительную основу.
Заказная печатная плата
• Паяльная маска
Важно отметить, что в других типах плат вышеперечисленные материалы не используются. Вместо этого они используют эпоксидные смолы. Недостаток, связанный с этим типом комиссий, заключается в том, что они термочувствительны, что делает их восприимчивыми к быстрой потере их ламинирования.
Один из способов узнать этот тип платы — по запаху, который она дает при пайке.
Зеленый верхний слой печатной платы известен как паяльная маска и наносится поверх медного слоя для контакта с другими электрическими частями.
Поверх паяльной маски предусмотрен слой шелкографии для создания меток и меток для размещения различных компонентов.
Изображение 2: Заказная печатная плата
Подложка обычно изготавливается из стекловолокна, также известного как FR4. FR относится к огнестойким материалам и обеспечивает основу печатной платы. Слой подложки является самым толстым среди всех печатных плат
Для изготовления подложки также используются некоторые другие материалы, такие как эпоксидная смола или фенольные смолы.
Плиты из эпоксидной смолы подвержены термической чувствительности, а ламинирование иногда может быстро выцветать.
Вы можете легко найти эти недорогие плиты на рынке и узнать их по запаху, который они издают.
К материалу также необходимо припаять компоненты.
Изображение 2: Материал печатной платы
Далее давайте посмотрим, как можно разработать собственную печатную плату с помощью компьютерного приложения.
1.3: Заказная печатная плата — Типы печатных плат
Как было сказано ранее, печатная плата является важнейшим компонентом различной электроники. Теперь давайте рассмотрим шедевр за вашим телевизором и пультом дистанционного управления; телек может переключать каналы нажатием на пульт из-за наличия своеобразной платы в пульте.
Существует множество применений печатных плат, которые облегчают наше существование и делают нашу повседневную деятельность гибкой.
В зависимости от области применения производители печатных плат используют различные типы печатных плат для различных продуктов. Тип печатной платы включает в себя;
Односторонняя печатная плата
В предыдущей части этой статьи мы упоминали, что подложка меняется в зависимости от использования. В односторонней печатной плате содержится только одна подложка.
Подходящий электрический проводник, такой как медь, используется для экранирования стороны подложки, паяльная маска присутствует на медном слое, а для маркировки частей платы обычно используется покрытие методом шелкографии.
Этот тип печатных плат имеет конструкцию, в которой только одна сторона вмещает схему и другой электронный компонент. Они обычно упоминаются в простом электронном производстве.
Преимущество этого типа платы заключается в том, что она более удобна для кармана, чем другие печатные платы.
Двухсторонние печатные платы
В отличие от односторонних печатных плат, двусторонние печатные платы имеют две поверхности подложки, покрытые проводящими металлическими слоями, с закрепленными на двух сторонах деталями.
Двухсторонние печатные платы используются чаще, чем односторонние печатные платы.
Отверстия в двусторонней печатной плате соединяют одну цепь на одной стороне с ходом на другой посредством одного или двух приемов.
Первый метод, посредством которого отверстия соединяют схему, — это технология поверхностного монтажа — этот тип технологии или метода не использует провода.
Преимущество этого метода в том, что он экономит место.
Второй метод — сквозная технология — эта технология или процесс включает в себя тонкие провода, пропущенные через отверстия и припаянные к нужному компоненту.
Многослойные печатные платы.
Многослойная печатная плата выполняет больше функций по сравнению с двухсторонней печатной платой.
Эта печатная плата содержит множество плат-основ с изоляционными материалами, разделяющими их на отдельные листы. Конечно!
Когда мы говорим о том, сколько места можно сэкономить, многослойная печатная плата может сэкономить даже больше места, чем двухсторонняя печатная плата.
Многослойные печатные платы могут иметь до 10 слоев и более. Они используются в известных изобретениях, таких как машины и так далее.
Жесткие печатные платы
Сочетание преимуществ многослойности с жесткостью является характеристикой этого типа печатных плат.
В этом типе печатных плат используются материалы, препятствующие изгибу; используется стекловолокно.
Примером жесткой печатной платы является плата внутри вашего устройства.
Гибкие печатные платы.
Конечно, от слова «гибка» подложка гибкая. Поскольку жесткая печатная плата не может принять желаемую форму, гибкая печатная плата вполне может вписаться в эту категорию.
Они обладают большим преимуществом перед жесткими, поскольку они гибкие и обладают преимуществом из-за своей стоимости.
Жестко-гибкие печатные платы.
Жестко-гибкая печатная плата обладает характеристиками как жесткой, так и гибкой печатной платы.
Эта печатная плата позволяет прикрепить деревянную печатную плату к другой гибкой печатной плате, что представляется более сложным, чем другие печатные платы.
Изображение 3: Пользовательская печатная плата
1.4: Пользовательская печатная плата — компоненты печатной платы
Независимо от целей создания любого устройства, должны быть компоненты, необходимые для различных схем.
Ниже приведены некоторые основные характеристики любого электронного продукта или устройства.
Светодиоды: светодиод — это аббревиатура, которая привела к излучающему диоду. Светодиодный диод пропускает через себя ток; ему разрешено течь только в одном направлении.
Резистор: резистор выполняет важную функцию, регулируя или контролируя ток; чтобы определить его значение, они имеют цветовую кодировку.
Аккумулятор: как общая функция шторма, отвечает за энергоснабжение. Аккумулятор отвечает за подачу напряжения в цепь.
Транзистор: транзистор выполняет важную функцию, поскольку отвечает за усиление заряда.
Переключатель: переключатель служит компонентом, используемым для управления электрическим током.
Кнопку можно использовать, чтобы разрешить вход по течению или заблокировать доступ ветра.
Диод: диод — это компонент, который обеспечивает поступление электрического тока в одном направлении.
Другие проходы заблокированы, пока ток течет только в направляющей.
Индуктор: индуктор отвечает за хранение заряда.
2、Что такое ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПХД?
Изображение 4: Заказная печатная плата
2.1: Основы проектирования печатных плат
При обсуждении основ проектирования печатных плат нам необходимо предварительное знакомство с используемой терминологией.
Когда речь идет о захвате схемы, мы обсуждаем программу, которая позволяет оператору создавать схематическое представление компонента и других элементов.
Схематическое изображение представляет собой всего лишь графическое представление этого. Используются различные термины:
Файлы Gerber: файлы Gerber относятся к файлам автоматизированного проектирования, отправляемым производителям печатных плат для создания структуры слоев печатной платы.
Инструмент компоновки печатной платы: программа, отвечающая за компоновку печатной платы, позволяет применять структуру проводных соединений на нескольких слоях.
После завершения оператор может создать файлы САПР, необходимые для изготовления печатной платы.
2.2: Этапы проектирования печатной платы
В настоящее время существуют различные подходы к проектированию печатной платы. В зависимости от производителя печатной платы существует множество способов сделать это. Ниже приведены основные этапы проектирования печатной платы.
Шаг 1: использование программного обеспечения
Это проектирование печатной платы с использованием программного обеспечения; он включает в себя схематическое представление схемы с помощью программного обеспечения.
Примерами программного обеспечения для компоновки являются программы автоматизированного проектирования (САПР), mutism и eagle.
Давайте воспользуемся программным обеспечением eagle в этой статье, и при этом у нас есть; Откройте дизайн программной платы>>>щелкните меню файла>>>выберите новый дизайн>>>щелкните меню библиотеки>>>выберите в раскрывающемся меню «выбрать устройства/символ»>>>дважды щелкните соответствующий комментарий >>>добавьте компоненты и представьте схему с правильными соединениями.
>>>введите рейтинг для каждого элемента>>>нажмите текстовый редактор на панели инструментов>>>нажмите на переменные>>>закройте окно>>>после появление черного экрана, сохранить как формат изображения.
Шаг 2: генерация пленки
С помощью доработанной схемы разводки печатной платы происходит генерация пленки.
Этап 3: Выбор сырья
В простых устройствах используются менее дорогие печатные платы, изготовленные из бумаги, фенольно связанной с медной фольгой.
Значение толщины ламината с медным покрытием составляет 0,059 с односторонней или двусторонней платой.
Шаг 4. Сверление отверстий
С помощью станка и сверла было выполнено отверстие в печатной плате. Ручной станок — это первый тип станка, который используется для сверления отверстий в печатной плате.
Второй тип станка — это автоматический станок, называемый станком с ЧПУ.
Этот тип устройства требует усилий оператора, чтобы сделать отверстия в доске.
Программы обеспечивают удобство пробивки отверстий на печатных платах.
Шаг 5: закрепление изображения
Лазерные принтеры являются одним из лучших вариантов для печати макетов на печатной плате. Процесс, связанный с этим, включает в себя; размещение чистого медного слоя на принтере>>>сохранение на компьютере разработанной макетной пленки>>>печать полученной с компьютера команды на лазерном принтере.
Этап 6. Травление и зачистка
На этом этапе используются различные химические вещества для удаления бесполезной меди, прикрепленной к печатной плате.
Шаг 7: тестирование
После завершения вышеуказанного процесса плата будет протестирована для проверки ее работоспособности. В последнее время было изготовлено много устройств, помогающих тестировать большой объем печатных плат.
2.3: Список программного обеспечения для проектирования PCB
PCB Artist
Ultiboard
Altium Designer 17
SolidWorks PCB
Diptrace
PCBWEB
BSCH4V
0003
XCircuit
Gerbv
KiCad EDA
DesignSpark PCB
Eagle PCBs
CircuitMaker
Pad2pad
OrCAD
ZenitPCB
CircuitStudio
PCB123
AUSPICE
FreePCB
The above list is the program используется для проектирования печатных плат.
2.3.1: Сравнение программ для проектирования печатных плат
При сравнении конструкций печатных плат мы рассмотрим две программы: EAGLE CAD и DIPTrace. Эти два программного обеспечения, конечно, выбраны наугад.
Функции DipTrace:
Возможность захвата схем с компонентами, связанными с библиотекой, создание шаблонов с помощью достойного редактора библиотек, наличие отличного руководства и поддержки, отлично подходит для небольших и простых плат.
EAGLE CAD:
Проверка электрических правил, схематическая иерархия для проектной организации, прямые и обратные аннотации между схемой и печатной платой.
2.3.2: Заказная печатная плата — лучшее программное обеспечение для проектирования печатных плат
Из значительного числа программ для проектирования печатных плат, доступных в настоящее время, некоторые простые программы легко узнаваемы благодаря своей совершенной функциональности.
• Легко применимый графический редактор компоновки (EAGLE): eagle представляет собой удобное в использовании программное обеспечение для проектирования печатных плат по умеренной цене.
EAGLE имеет широкий набор необходимых функций, включая: пакетное выполнение файлов сценариев, медное покрытие и многое другое.
Altium Designer
Diptrace Lite
Diptrace Starter
Easy Eda
Изображение 4: Пользовательский PCB
2.4: Правила дизайна PCB
Некоторые правила связаны с Прин. это эффективно; вам нужно их запомнить.
Ширина и интервал: для ширины и интервала параметры обычно обозначаются как «правила x/y», где X означает минимальную ширину трассы, тогда как они представляют интервал, то есть минимальный интервал между трассами.
Толщина и размер картона: размер и толщина могут быть установлены в соответствии с конкретным продуктом. Многие люди используют больше досок только на одной панели, чтобы сэкономить место и деньги, если осуществляется массовое производство.
3. Как сделать компоновку печатной платы
3.1: Дизайн компоновки печатной платы
Дизайн компоновки печатной платы требует технических ноу-хау или профессиональных навыков, которые требуют знания программного обеспечения печатной платы , система автоматизированного проектирования, а также навыки или методы, необходимые для успешного переноса проекта первичной схемы на окончательную печатную плату.
3.2: Сравнение компоновки печатной платы
При сравнении печатной платы необходимо учитывать определенные факторы, в том числе: анализ
3D-моделирование
Дифференциальная разводка пар
3.3: Руководство по компоновке печатных плат
В этом разделе подробно описаны следующие шаги:
Шаг 1: Пользовательская печатная плата — преобразование схемы в печатную плату
Это первый шаг, связанный с учебным пособием по печатной плате.
После того, как вы успешно создали свои схемы, вы можете преобразовать их в печатную плату, нажав «конвертировать в печатную плату» в используемом вами редакторе.
Шаг 2. Пользовательская плата — перетащите компонент.
Второй шаг — разместить документ точно там, где он расположен. Если вы предпочитаете аккуратную печатную плату, компоненты с аналогичными функциями должны быть размещены рядом.
Шаг 3. Пользовательская печатная плата — набросок пользовательского контура
Первое, что нужно сделать, это перейти в меню слоев, щелкнуть слой контура платы, щелкнуть текущий контур и удалить его после завершения новая система с инструментами для печатных плат.
Шаг 4. Пользовательская печатная плата — медная область
Медная область лучше всего подходит, когда многие части соединяются только с сигналом. Эту медную область можно создать с помощью меню инструментов.
Шаг 5: Пользовательская печатная плата — Маршрутизация
В зависимости от текущего типа существует два подхода к этому методу.
Если у вас низкий ток, создающий печатную плату, можно использовать функцию автотрассировщика.
Если вам нужны разные размеры дорожек, лучше сделать это вручную. Функцию автотрассировщика можно найти в верхней части страницы.
Шаг 6: Заказная печатная плата — отверстия
Конечно, вам может понадобиться закрепить печатную плату на чем-то, поэтому нужны отверстия. Инструмент «Отверстие» можно найти в меню «Инструменты», и вы можете найти нужное место.
Шаг 7. Пользовательская печатная плата — изображения и текст
Для этого необходимо перейти в меню инструментов и найти инструмент изображения или текста. Вы можете расположить текст по своему усмотрению и изменить нужный слой или саму книгу.
Шаг 8. Пользовательская печатная плата — фото
После выполнения вышеуказанных шагов вы можете просмотреть результаты своей работы. Вы можете изменить цвет или некоторые другие функции.
Как только вы согласитесь с продуктом, нажмите «Производство», чтобы купить печатную плату.
4、Пользовательская программа для обратного проектирования печатных плат
части, которые уже существуют.
5、Печатные платы на заказ — Печатные платы на заказ
Мы знаем, что печатные платы являются сложными элементами, и любителям может быть трудно разработать рабочую схему. Первое, что вам понадобится, это надежное программное обеспечение для создания плана вашей печатной платы.
Затем вы можете использовать многие решения для проектирования печатных плат, такие как Eagle от Cadsoft Computer, который отлично справляется с проектированием вашей печатной платы.
Пользовательская плата — Подготовка схемы
Для создания пользовательской платы необходимо подготовить схему. Получите доступ к библиотеке компонентов, которая присутствует в вашем программном обеспечении для проектирования, и поместите их на холст.
Теперь вам нужно соединить контакты с линиями, которые символизируют электрические соединения в программе.
Один и тот же номер детали может вас смутить, так как вы найдете несколько вариантов.
В комплект поставки может входить микросхема для поверхностного монтажа или двухрядная коробка (DIP). Если вы любитель или у вас есть проект «сделай сам», имеет смысл использовать значительные и заметные системы в пакетах (SIP) или DIP.
Вы можете найти их быстро, и магазины для хобби гораздо более дружелюбны при их продаже, чем устройства для поверхностного монтажа, предназначенные для коммерческого применения.
Различные варианты упаковки могут выглядеть одинаково на схематическом виде. Однако все будет выглядеть по-другому, когда вы переключитесь на вид макета, чтобы начать свой дизайн.
Вам нужно будет обеспечить необходимые сигналы заземления и питания, помимо размещения межсоединений и компонентов; вы можете использовать для работы такие функции, как GND, VDD и VCC, имеющиеся в библиотеке Eagle.
Заказная печатная плата
Также интегрируйте разъемы в плату, чтобы можно было использовать заземление и питание. На этом этапе у вас также будет любое внешнее устройство, например, потенциометр или светодиоды.
Ваша конструкция должна пройти проверку электрических правил или ERC после установки всего на место.
Тест крайне важен для того, чтобы убедиться в отсутствии ошибок, которые могут повлиять на функциональность вашей печатной платы.
Одной из распространенных проблем, с которыми вы сталкиваетесь, являются проводные соединения, которые кажутся подключенными, но не являются реальными.
Вы можете проверить наличие маленьких точек в программном обеспечении Eagle, обозначающих места пересечения проводов.
Другие проблемы могут включать сигналы заземления и питания, которые вы забыли подключить.
Таким образом, вы должны помнить, что автоматические тесты не сообщат вам, будет ли ваша плата выполнять желаемое действие, но они всегда могут проверить электрические свойства вашей конструкции.
Изображение 3. Представление схемы и компоновки
Пользовательская печатная плата — Просмотр компоновки платы доступа
После выполнения всего, что вам нужно сделать в представлении схемы, вы должны перейти к просмотру компоновки платы. .
Затем вы произвели переключение, и вы обнаружите, что компоненты распределены случайным образом в вашем программном обеспечении Eagle.
Вы также увидите, что провода напрямую цепляются за контакты.
Чтобы сделать изображение менее беспорядочным, перемещайте компоненты, пока они не приобретут смысл.
Например, вы можете переместить разъемы к краям, чтобы все имело смысл.
Вам предстоит еще много работы по изготовлению печатной платы. Таким образом, вы должны назначать сигналы слоям, но помните, что разные слои, присутствующие в одном слое, не должны соприкасаться друг с другом.
Профессиональная версия решения Eagle поставляется с функцией автоматической компоновки, позволяющей направлять сигналы одним щелчком мыши.
Тем не менее, для пользователей стандартной версии вы должны взять все в свои руки. Вы также можете найти дизайнерское решение от производителя вашей печатной платы, чтобы позаботиться об этом шаге.
После того, как вы заложили сигналы, пришло время запустить DRC или проверку конструкции.
Проверка гарантирует, что отверстия просверлены слишком близко к сигнальной линии.
Также уведомляет, если дорожки не находятся на оптимальном расстоянии друг от друга или от края платы.
Custom PCB
Вы можете настроить правила, и иногда ваш поставщик печатных плат предлагает файл, который можно интегрировать с решением Eagle с указанными значениями DRC. Затем вы можете загрузить свои файлы дизайна, если ваш проект проходит DRC.
Вы должны использовать определенный слой, чтобы добавить шелкографию на Верх. Распечатка поможет вам узнать, какой компонент подходит, представляя номера деталей и очертания.
Это позволяет избежать ошибок, таких как установка резистора 100K вместо резистора 1K.
Файл Gerber раскрывает язык проектирования печатных плат, и 3каждая плата может иметь множество связанных с ними файлов.
У вас будет отдельный файл для спецификаций контактных площадок и разные файлы для каждого слоя. Файлы сверла также содержат спецификации сверления.
Затем вы можете загрузить дизайн вашему производителю, который может использовать другую программу для представления окончательного вида слоев, и вы также можете узнать, подходят ли компоненты по размеру для отверстий.
На этом вы подошли к завершению создания пользовательской печатной платы с помощью программного обеспечения для проектирования. В следующей главе мы рассмотрим, как производитель производит печатные платы.
Изображение 4: вид макета
6、Плата на заказ — Как изготавливаются печатные платы
К настоящему моменту вы знаете, как проектировать печатную плату по индивидуальному заказу, прочитав предыдущую главу.
Технология печатных плат сложна, и она должна пройти многоэтапный производственный процесс.
Вам также предстоит выбрать производителя со всем высокоточным оборудованием для воплощения вашего проекта в жизнь.
Специально для вас мы кратко обсудим процесс изготовления печатных плат.
1. Заказная печатная плата – изготовление подложки
Вы можете думать о печатных платах как о бутербродах, состоящих из нескольких слоев. Основной материал, находящийся в середине, известен как подложка. Затем материал подложки отвечает за придание ширины печатной плате.
Вы можете рассмотреть печатную плату сбоку и обнаружить, что самый толстый слой — это подложка.
Традиционно печатные платы изготавливались с жесткой подложкой из стекловолокна. В настоящее время вы можете найти гибкий материал подложки.
Можно использовать многие материалы, но в одном стандартном варианте для подложки используется специальный пластик, устойчивый к высоким температурам.
Материал, используемый для изготовления подложки, обычно рассыпается. Затем производитель погружает или распыляет его эпоксидной смолой.
Затем материал раскатывают, чтобы получить желаемую толщину, точно так же, как раскатывают корку для пирога с помощью скалки.
Ролики прекращают прокатку, когда подложка достигает желаемой толщины и переходит к следующему шагу, а подложка теперь помещается в печь, чтобы стать твердой и твердой за счет ее отверждения.
Выполнив этот шаг, вы создали первый слой вашей печатной платы.
2. Заказная печатная плата — медные слои
В зависимости от назначения печатные платы имеют простую или сложную конструкцию. Помимо основного слоя подложки, еще одним важным компонентом являются медные слои.
Медные слои необходимы для передачи электричества по всей печатной плате.
Ваш кулачок для печатных плат поставляется с одним слоем меди, нанесенным на верхнюю часть, или двумя слоями с обеих сторон подложки.
Печатная плата также может иметь многочисленные слои с другой медью и подложкой.
Некоторые печатные платы, используемые в современных устройствах или смартфонах, имеют более 12 или 16 слоев меди.
Медные слои намного меньше по ширине, чем слои подложки, и в вашей цепи не будет электричества, если они отсутствуют.
Производитель может использовать комбинацию различных методов для приклеивания меди к поверхности подложки.
Любые стандартные методы включают нагрев, давление и клей, чтобы медные слои прочно зафиксировались на подложке.
Вы можете взять плату для сверления после того, как медь сцепится с подложкой.
Заказная печатная плата
Печатная плата должна передавать заряд в нужные точки с одного слоя на другой слой платы, чтобы ваше устройство функционировало.
Вам нужно будет создать дыры, называемые переходными отверстиями, чтобы стоимость прошла через них.
У производителя есть несколько вариантов сверления отверстий в печатной плате и использования CO2-лазера, УФ-лазера или другого оборудования.
Точность и эффективность сверлильного станка определяют точность и сложность печатной платы.
Вы должны очистить отверстия от любого мусора или любого материала, который мог остаться после процесса сверления.
С них также можно снять заусенцы, чтобы дополнительный материал прилипал к печатной плате.
После этого внутренние стороны переходных отверстий покрываются медью для переноса заряда с одного слоя печатной платы на другой.
Далее необходимо распечатать шаблон схемы на печатной плате. Производитель может разместить медь точно в соответствии с проектом, чтобы получить место на борту.
В противном случае они могут нанести медь на всю плату и удалить ее, чтобы вытравить схему.
Печатная плата может быть подвергнута щелочной ванне для удаления ненужной меди.
Вы должны добавить на печатную плату другие компоненты, такие как транзисторы, конденсаторы или светодиоды.
Вы можете припаять детали к печатной плате с помощью паяльника.
Перед добавлением функций печатная плата проходит ряд электрических испытаний с использованием тестера сети или летающих пробников, чтобы убедиться в отсутствии коротких замыканий или обрывов соединений.
Ваш производитель также может использовать машину для накачивания деталей к вашей печатной плате.
Изображение 5. Медные узоры
3. Изготовленная на заказ печатная плата — окончательная паяльная маска
Металлы, которые остаются открытыми на печатной плате, могут быть повреждены. Природа меди — ржаветь, делая вашу печатную плату бесполезной.
Вы можете надежно защитить медное покрытие и другие компоненты печатной платы, добавив сверху дополнительный защитный слой.
Как правило, производители используют золото, никель или оловянно-свинцовый сплав для покрытия конкретных уязвимых частей печатной платы. В довершение ко всему, производитель предлагает еще один слой сверху, называемый продаваемым спросом.
Зеленый цвет, который вы видите на печатных платах, обусловлен нанесением слоя паяльной маски; паяльная маска также имеет некоторые другие функции, помимо покрытия и защиты всех металлических частей, которым не нужно ни с чем соединяться, слой паяльной маски также обеспечивает то, что ток течет в нужные места по абсолютным путям.
Иногда вы также можете найти слой шелкографии поверх карты пайки, используемый для вырезания этикеток на необходимых деталях.
После того, как все будет сделано, производитель обрежет и удалит лишний материал или ненужные детали, которые не нужны в вашей печатной плате.
Изображение 6: Зеленая паяльная маска
7. Заказная печатная плата — Заключение
Лучшее для вас.
Мы изложили вам суть и надеемся, что вам понравилось и вы извлекли из этого пользу.
Как и было обещано в начале статьи, мы позаботимся о том, чтобы вы не просто выбрали нужного поставщика, а получили лучшее из того, что он предлагает.
Вы не хотите больше медлить с этим, мы прямо за вами, и достаточно одного звонка! Свяжитесь с нами сегодня и закрепите свой интерес к высококачественной продукции.
Кроме того, вы можете запросить коммерческое предложение, и если у вас есть вопросы или предложения, пожалуйста, свяжитесь с нами.
