გააკეთეთ ჰობიისტი PCB პროფესიონალური CAD ინსტრუმენტებით "დიზაინის წესების" შეცვლით: 15 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

სასიამოვნოა, რომ არსებობს პროფესიონალური მიკროსქემის ინსტრუმენტები, რომლებიც ხელმისაწვდომია მოყვარულთათვის. აქ არის რამოდენიმე რჩევა მათი გამოსაყენებლად დიზაინის დაფებისთვის, რომლებსაც არ სჭირდებათ პროფესიონალი შემქმნელი მათ რეალურად გასაკეთებლად…

ნაბიჯი 1: შესავალი, ნაწილი 1 - ჩემი გრიპი

ქსელში არის მრავალი გაკვეთილი თქვენი საკუთარი ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფების (PCB) დამზადების შესახებ. ტონერის გადაცემა, ფოტო სენსიბილიზირებული PCB, ბასრი; ყველანაირი ინფორმაცია…

ანალოგიურად, არსებობს მრავალი კომპიუტერული დიზაინის პაკეტი (CAD), რომელიც შექმნილია PCB დიზაინის შესაქმნელად, შესაძლოა თანმხლები სქემებით. ზოგიერთ მათგანს აქვს იაფი ვერსია, რომელიც მიზნად ისახავს სტუდენტებსა და მოყვარულებს. მაგრამ მე ვხედავ სხვადასხვა ვებგვერდებზე PCB- ებს, რომლებიც შექმნილია ამ CAD პაკეტებით, ჰობისტების მიერ, რომლებიც არ არიან "მეგობრული" იმისთვის, რომ ფაქტობრივად გაყალბდნენ ჰობისტების მიერ PCB გვერდებზე აღწერილი მეთოდების გამოყენებით. მშვენიერი გამოქვეყნებული PCB არც თუ ისე სასარგებლოა, თუ ის მოითხოვს პროფესიონალური დაფის შემქმნელისგან $ 50+ ტიპურ მინიმალურ ფასს. ეჭვი არ მეპარება, რომ სათანადო აღჭურვილობითა და მარაგით და გარკვეული პრაქტიკით, თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ საკმაოდ კარგი სახლის პირობებში PCB- ს დამზადების ტექნიკა (შეარჩიეთ თქვენი არჩევანი), რათა მიიღოთ სირთულის მაღალი ხარისხის დაფა, წვრილი კვალით, მცირე ხვრელებით., და ასე შემდეგ. მაგრამ ბევრ PCB– ს ნამდვილად არ სჭირდება ეს სირთულე და კარგი იქნება, თუ ისინი შემუშავებულია ისე, რომ თქვენ არ დაგჭირდეთ დიდი გამოცდილება PCB– ს წარმოებაში სამუშაო PCB– ის მისაღებად. ეს დოკუმენტი შეიცავს რამოდენიმე მინიშნებას CAD პაკეტის კონფიგურაციის შესახებ დაფების შესაქმნელად, რომელთა დამზადება უფრო ადვილია მოყვარულ გარემოში. ის დაფუძნებულია Cadsoft's Eagle CAD პაკეტზე, მაგრამ პრინციპები შედარებით ზოგადია და უნდა იქნას გამოყენებული სხვა CAD პაკეტებზეც.

ნაბიჯი 2: შესავალი, ნაწილი 2 - Cadsoft EAGLE

Cadsoft EAGLE: https://www.cadsoftusa.com/Cadsoft არის გერმანული კომპანია, რომელიც არის პროგრამული უზრუნველყოფის განაწილების განმანათლებლობის ნამდვილი მექა. გონივრულ ფასად პროფესიონალური PCB დიზაინის პაკეტების გარდა ($ 1200), მათ აქვთ უფასო, პირდაპირი, არაკომერციული და სხვა შუალედური ლიცენზიები. მათი პროგრამული უზრუნველყოფა მუშაობს Windows- ის, Linux- ისა და MacOSX- ის ქვეშ. ეს ოდნავ უცნაურია, ციცაბო (მაგრამ არა ძალიან მაღალი) სწავლის მრუდით წინა ბოლოში, მაგრამ მოხსენებების უმეტესობიდან ეს ასე არ არის, ვიდრე სხვა პროფესიონალური CAD პაკეტები. მათ აქვთ ონლაინ დამხმარე ფორუმები, რომლებიც აქტიურია როგორც კომპანიის, ასევე სხვა მომხმარებლებისგან, პაკეტი მიმდინარეობს დამუშავების პროცესში და ყოველ გამოშვებასთან ერთად უკეთესდება. არაერთი PCB ფაბრიკატორი მიიღებს მათ CAD ფაილებს პირდაპირ. კარგი რამეა. გამოიყენეთ. გაავრცელეთ ის. იყიდეთ ის, როდესაც "პროფესიონალურად მიდიხართ". ეს დოკუმენტი არ არის სახელმძღვანელო, თუ როგორ გამოიყენოთ EAGLE, თუმცა ის ალბათ გარკვეულწილად სასარგებლო იქნება ამ როლში. ეს უფრო ეხება იმას, თუ როგორ უნდა მოხდეს კონფიგურაცია და მორგება არწივის ინსტალაცია ჰობიზე უკეთესად.--- აგრეთვე იხილეთ: სქემატური ჩანაწერი სქემატურიდან შექმენით PCB ბიბლიოთეკის ნაწილების შექმნა დიზაინის წესის მოდიფიკაცია გაუგზავნეთ CAD ფაილები მწარმოებლებს

ნაბიჯი 3: ჩვენი საცდელი წრე: დახუჭეთ ზოგიერთი LED

როგორც მაგალითი, მე გამოვიყენებ მარტივ და საკმაოდ სტანდარტულ ორ ტრანზისტორულ, ორმიმართულ "მოციმციმე" წრეს. ეს ასე გამოიყურება.

(თუ გადაწყვეტთ ამის აშენებას, ტრანზისტორები შეიძლება იყოს ნებისმიერი ზოგადი დანიშნულების სილიციუმის NPN ტიპები, როგორიცაა 2n4401, 2n2222, 2n3904.) თითოეული LED- ის ჩართვის დრო დაახლოებით R*C (ერთი წამი აქ მნიშვნელობებისთვის.) ბატარეას შეუძლია იყოს 3V მდე … რაც არ უნდა იყოს, თუმცა შეიძლება დაგჭირდეთ მიმდინარე შემზღუდველი რეზისტორების უფრო მაღალი ძაბვის მორგება.) კაპიკებს უნდა ჰქონდეთ ძაბვის მაჩვენებელი ოდნავ მაღალი ვიდრე ენერგიის წყარო, რომლის გამოყენებასაც აპირებთ. 9 ვ ბატარეისათვის გამოვიყენე 16 ვ ქუდები. რეზისტორები არის 1/4 ვატი.)

ნაბიჯი 4: ნაწილების განთავსება

ის საკმაოდ მარტივად გამოიყურება, ამიტომ ჩვენ კომპონენტებს გადავაგდებთ დაფაზე ზუსტად ისე, როგორც ისინი სქემატურად გამოიყურებიან:

ნაბიჯი 5: ავტომატური მარშრუტიზაცია ნაგულისხმევი პარამეტრების გამოყენებით და რა არის ამაში ცუდი …

შემდეგ ჩვენ ვიმსჯელებთ autorouter– ით, ვიყოთ ფრთხილად, რომ დავაყენოთ ზედა მიმართულება "N. A." ცალმხრივი დაფის მისაღებად (მაგრამ ყველა სხვა ნაგულისხმევი პარამეტრის გამოყენებით.) ჩვენ ვიღებთ იმას, რაც ასე გამოიყურება.

ეს მართლაც საკმაოდ ლამაზად გამოიყურება. მაშ რა პრობლემაა? პრობლემა ის არის, რომ თუ თქვენ ცდილობთ ამ დაფის დამზადებას თქვენს სამზარეულოში, თქვენ ალბათ დიდი იმედგაცრუების წინაშე აღმოჩნდებით. არსებობს ორი ძირითადი საკითხი: 1) კვალი სიგანე. ნაგულისხმევი კვალის სიგანე არის 10 მილილიტრი (მილი არის 1/1000 ინჩი) ან დაახლოებით 0.2 მმ. უმეტესობას შეუძლია რეგულარულად და საიმედოდ დაამზადოს დაფები 6 მილილამდე. მაგრამ ძალიან კარგია ტონერის გადაცემის მსგავსი რამის შესრულება (შეგახსენებთ, რომ თხელი ტყვიის მექანიკური ფანქარი არის 0.5 მმ - თითქმის 3 -ჯერ უფრო დიდი!) მსგავსი პრობლემაა ხვრელების გარშემო დარჩენილი საფენის რაოდენობასთან დაკავშირებით; მიუხედავად იმისა, რომ ეს მშვენიერია CNC ბურღვის აპარატისთვის, თუ თქვენ ცდილობთ ხვრელების გაბურღვას ტიპიური სახლის აღჭურვილობით, თქვენ ალბათ საბოლოოდ ამოიღებთ მთელ ბალიშს. 2) კლირენსი. ეს არის სივრცე ბილიკებს შორის (ან ბილიკებსა და ბალიშებს შორის). კვალის სიგანის მსგავსად, ის ნაგულისხმევია მცირე რაოდენობაზე: 8 მილი. ეს უბრალოდ არ არის რეალისტური ღირებულება მოყვარულთათვის …

ნაბიჯი 6: მოდით გავასწოროთ DESIGN წესები

კოლექტიურად, ამ პარამეტრებს (და ბევრ სხვას) უწოდებენ დაფის "დიზაინის წესებს". საბედნიეროდ, ისინი შექმნილია ცვალებადი, რათა დააკმაყოფილონ მოთხოვნები PCB– ს სხვადასხვა დამამზადებლებისთვის და ისინი შეიძლება შეიცვალოს ისე, რომ უკეთესად დააკმაყოფილოს მოყვარულის მოთხოვნილებებიც. თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ დიზაინის წესის შემოწმება და პარამეტრები DRC ბრძანებით ან ღილაკით. ეს ასე გამოიყურება.

DRC პანელი ჩვეულებრივ გამოიყენება დიზაინის წესის CHECK შესასრულებლად. დაფის დაგების შემდეგ (ჩვეულებრივ, ხელის მნიშვნელოვანი მარშრუტით) თქვენ დააწკაპუნებთ ღილაკზე "CHECK" და არწივი მიდიოდა და დარწმუნდებოდა, რომ რაც თქვენ გააკეთეთ შეესაბამება თქვენს მიერ მითითებულ დიზაინის წესებს. თუმცა, autorouter ასევე ყურადღებას აქცევს თქვენ მიერ დადგენილ დიზაინის წესებს; ეს არ იქნება ძალიან სასარგებლო ფუნქცია, თუ autorouter შექმნის დაფებს, რომლებიც "უკანონოა". როგორც ხედავთ, არსებობს უამრავი პარამეტრი, რომლის შეცვლაც შეგიძლიათ. ჩვენ მხოლოდ რამდენიმე მათგანი გვაინტერესებს. (ინდივიდუალური პარამეტრები ჩვეულებრივ ილუსტრირებულია ლამაზი სურათით, რომელიც აჩვენებს იმ ობიექტს, რომელსაც თქვენ რეალურად იცვლით. სასიამოვნო დახმარების ფუნქცია …)

ნაბიჯი 7: გამწმენდის წესების შეცვლა

CLEARANCE პანელში, ჩვენ შეგვიძლია გავაკონტროლოთ სასურველი დაშორება რამდენიმე სხვადასხვა სახის ობიექტს შორის. ნაგულისხმევი კლირენსი არის 8 მლნ ყველაფრისთვის…

რაღაც მომენტში თქვენ უნდა გადაწყვიტოთ რა გსურთ იყოს ღირებულებები. ეს მხოლოდ მაგალითია, ასე რომ მე ვარჩევ. მე მომწონს 0.8 მმ, რაც ძალიან ახლოს არის 1/32 ინჩთან. ამრიგად, ჩვენ შეგვიძლია დავაყენოთ კლირენსის მნიშვნელობების 0.8 მმ: "იგივე სიგნალის" კლირენსი შეიძლება დარჩეს მცირე რაოდენობით; ჩვენ ეს დიდად არ გვაინტერესებს. PAD– დან PAD– ის კლირენსი უნდა იყოს მნიშვნელოვნად მცირე 0.5 მმ; ამის შესახებ უფრო გვიან…

ნაბიჯი 8: SIZES წესების შეცვლა

SIZES პანელს აქვს პარამეტრების შემდეგი ნაკრები შესაცვლელად.

ჩვენ არ უნდა ვიდარდოთ მიკრო ან ბრმა ვიზებზე, რადგან ისინი პირველ რიგში არ არიან შესაფერისი მოყვარულთათვის და მეორე მხრივ არ არიან მხარდაჭერილი უფასო არწივის მიერ. ჩვენ შეგვიძლია დავაყენოთ მინიმალური სიგანე და მინიმალური საბურღი (ისევ) 0.8 მმ (სხვათა შორის,.8 მმ არის დაახლოებით 68 საბურღი.)

ნაბიჯი 9: ბალიშის ზომის შეცვლა RESTRING წესებით

RESTRING პანელი აკონტროლებს ბალიშების ზომას. კარგი იქნება, თუ ჩვენ შეგვიძლია ბეჭედი იყოს 0,8 მმ სისქისაც, მაგრამ იმ მომენტში, როდესაც თქვენ გაქვთ.8 მმ ხვრელი და.8 მმ ბეჭედი თითოეულ მხარეს, თქვენ გაქვთ 2.4 მმ დიამეტრის ბალიშები. ვინაიდან ბევრ ნაწილს აქვს ბალიშები 0.1 ინჩის (2.54 მმ) ცენტრებზე, ეს არ ტოვებს საკმარის ადგილს შორის

ბალიშები. ასე რომ, მე გამოვიყენებ აქ 0.6 მმ და მე მაინც მომიწევს გამოვიყენო მცირე ზომის კლირენსის მნიშვნელობები ბალიშებს შორის, რომლებიც ზემოთ ვახსენე. მე მაინც მექნება პრობლემები PAD– ებთან, რომლებიც ბევრად აღემატება.8 მმ – ს (დაახლოებით 1 მმ ხვრელს სჭირდება.025 ინჩიანი კვადრატული პოსტი, როგორც ნაპოვნია ბევრ კონექტორზე). პარამეტრების შეზღუდვა, იმისდა მიხედვით, თუ სად გაქვთ მეტი პრობლემა PCB ტექნიკით, რომელსაც იყენებთ. დიდი ბალიშის ერთ -ერთი უპირატესობა ის არის, რომ თქვენ ნაკლებად მგრძნობიარე გახდებით საბურღის მიმართ, რომელსაც რეალურად იყენებთ; მაშინაც კი, თუ ბიბლიოთეკა შექმნილია.6 მმ ბურღვისთვის და თქვენ იყენებთ.8 მმ ბურღვას, თქვენ უნდა გქონდეთ საკმარისი სპილენძი ისე, რომ არ შეგექმნათ დიდი პრობლემა. თქვენ არ გჭირდებათ შიდა ფენის ან მიკრო გავლით მნიშვნელობების დაყენება:

ნაბიჯი 10: სურვილისამებრ: შეცვალეთ Pad SHAPES

SHAPES პანელში, მე მომწონს ბალიშის ფორმის მრგვალი ფორმირება, ვინაიდან მე უკვე გავაკეთე ბალიშები ძალიან დიდი RESTRING პანელში. ოვალური ბალიშები ძალიან დიდი ხდება, როდესაც იყენებთ დიდ შემაკავებელ მნიშვნელობებს … ეს არჩევითია, თუმცა:

ნაბიჯი 11: შეინახეთ თქვენი არჩეული წესები და კვლავ განაგრძეთ გზა

ყველა იმ პარამეტრის შეცვლის შემდეგ, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ისინი და შემდეგ შეგვიძლია დავუბრუნდეთ FILE პანელს და შევინახოთ ისინი სადმე შესაბამის ადგილას:

მომავალი დაფების შექმნისას თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ DRC ფანჯრის FILE პანელი, რომ წაიკითხოთ ჰობის მიმდევრებისათვის დამახასიათებელი პარამეტრები, იმის ნაცვლად რომ ყველა ხელახლა აკრიფოთ. (ან უბრალოდ მიიღეთ honny.dru ფაილი ზედა გვერდიდან) წრეში დაბრუნების შემთხვევაში, თუ ახლა ავუშვებ ავტომატურ მარშრუტიზატორს, ვიღებ ბევრად უფრო გონივრულ შედეგს…

ნაბიჯი 12: მაგრამ რატომ უნდა გაჩერდე იქ?

ჩვენ შეგვიძლია გავჩერდეთ იქ, მაგრამ არ გვჭირდება. Autorouter მუშაობს ქსელზე (ნაგულისხმევი 50 მილილიტრი), ასე რომ რაც კეთდება არის ბილიკების განთავსება ქსელის გასწვრივ ისეთ ადგილებში, რომლებიც არ არღვევს დიზაინის წესებს. ეს ალბათ იმას ნიშნავს, რომ გაცილებით მეტი ადგილია კიდევ უფრო ფართო ბილიკებისთვის ან დაშორებისთვის. თუ ჩვენ დავაჯგუფებთ მთელ დაფას, ჩვენ შეგვიძლია "შევცვალოთ სიგანე 1.0 მმ" ან ექვივალენტი და გამოვიყენოთ DRC "შემოწმება" ვარიანტი, რომ ვნახოთ, ჩვენ მაინც გავივლით ჩვენს სპეციფიკაციებს. ან შეგვეძლო გვქონოდა

სხვა DRC ფაილი განსხვავებული პარამეტრებით. სინამდვილეში, ამ დაფას შეუძლია მისი კვალი სიგანე გაიზარდოს 1.4 მმ -მდე, ჩვენი კლირენსის წესების დარღვევის გარეშე:

ნაბიჯი 13: PCB დიზაინის დასრულება

ამ დროს, არსებობს კვალი, რომელიც გონივრულად ახლოსაა ერთმანეთთან და შეიძლება აზრი ჰქონდეს ხელით მათ ერთმანეთისგან განცალკევებას და გაასუფთაოთ ზოგიერთი უცნაური რამ, რაც გააკეთა ავტომაგისტრალებელმა. მე შემიძლია გადავწყვიტო, რომ მინდა ეს იყოს ერთ – ერთი იმ გამაფრთხილებელი შუქებიდან, რომელიც თავისთავად დგას 9 ვ ბატარეის წყალობით, რაც იმას ნიშნავს, რომ ზოგიერთი კომპონენტი ოდნავ უნდა განვათავსო. შემიძლია გადავიდე აბრეშუმის ეკრანზე ისე, რომ მაშინაც გამოვიყენო ტონერის გადაცემა. მე ამით ვამთავრებ:

ნაბიჯი 14: მაგრამ მუშაობდა?

Მოდი ვნახოთ. მე შემიძლია განზრახ დაუდევარი ვიყო აქ, რათა უკეთ გავბაძო ვინმეს დიდი გამოცდილების გარეშე, არა? (რა თქმა უნდა. ეს კარგი საბაბია. მე ჩვეულებრივ ვშორდები ჩემს დაფებს LPKF PCB "პლოტერზე", ასე რომ მე ნამდვილად ვწუწუნებ ამას რთულად.)

დაფის ნარჩენები, ჟურნალის ქაღალდი/ტონერის გადატანა; ამ მომენტში არც ისე მშვენივრად გამოიყურება. შეეხეთ ბასრივით.. ამოხეთქეთ, გაბურღეთ, გაასუფთავეთ … მეტი ტონერის გადატანა "აბრეშუმის ეკრანზე", დაამატეთ კომპონენტები და ჩართეთ …

ნაბიჯი 15: შეჯამება

ეს მხოლოდ მაგალითია, რომელიც დაფუძნებულია ზოგიერთ პირად მოსაზრებაზე. მთავარი აზრი არის

რომ რაც უფრო ფართოა თქვენი კვალი და რაც უფრო მეტი სივრცეა მათ შორის, მით უფრო ადვილი იქნება თქვენი დაფის დამზადება ჰობისტების მიერ. და PCB პაკეტების უმეტესობას აქვს პარამეტრები, რომელთა შეცვლა შესაძლებელია ისე, რომ ისინი შეასრულებენ სამუშაოს უმეტესობას თქვენთვის…