תכנון PCB: הוראות וכלי תוכנה

פרויקטים רבים ניתנים לביצוע ללא פריסת PCB, אך לא כך אצל אחרים. ביתר שאת כשמדובר בפרויקטים מקצועיים וקבועים יותר, שאינם אבי טיפוס או מבחנים פשוטים. במקרה כזה, תהיה מעוניין להתקין את ה- רכיבים אלקטרוניים שתשתמש בהם בצורה מתאימה וחזקה.

במאמר זה תוכלו ללמוד את כל מה שאתם צריכים בכדי להתחיל בעיצוב סוג זה מעגלים מודפסים לפרויקטים שלך, בנוסף להכרת שפע של משאבי תוכנה ועוד שיש לך בהישג יד ...

מה זה PCB?

כשאתה מתכנן מעגל אלקטרוני, אחת האפשרויות לגרום לזה לקרות היא ליישם אותו ב- מעגל מודפס או PCB (מעגל מודפס). כלומר, מדובר במשטח הבנוי בסדרת שכבות בידוד ועקבות מוליכות המשמשות כנתיבים לאותות חשמליים. בנוסף, הם מולחמים סדרה של רכיבים אלקטרוניים, כמו שבבים, טרנזיסטורים, נגדים, דיודות, קבלים, שקעים, מתנדים וכו '.

לאס מסלולים מוליכים הם עשויים בדרך כלל מנחושת או דיו מוליך, ואילו הלוחות עשויים מחומרים שונים. הם יכולים להיות עשויים מחומר קרמי, פלסטיק, פולימרים כגון בקליט, טפלון, צלולואיד או פיברגלס. כשמדובר בתכנון PCB מורכב, במקום להיות מודפס במסך משני צידי הלוח, הוא ייבנה בכמה שכבות בהן יוצבו המסילות המוליכות הרבות.

הפשוטים נוטים להרכיב אלמנטים שהסיכות שלהם עוברות דרך הלוח לצד השני. ואילו אלה הם רב-שכבתיים, הם משתמשים ב- טכנולוגיית הר משטח. משמעות הדבר היא שהסיכות אינן צריכות לעבור דרך הלוח, מכיוון שישנן שכבות שונות של מסלולים, הדבר עלול ליצור קשרים בלתי הולמים.

חלופות: הפעלת עיצוב ה- PCB שלך ללא ייצורו

בודה פריסת PCB זה כרוך בביצוע סדרה של תהליכים מסובכים במקצת לעשות זאת בבית, ומסוכנים, שכן חומצות משמשות לתחריטים. בעיקרון, משתמשים בצלחות מכוסות נחושת אליהן מחוברות מעין תבנית והן ישטפו בחומצה כך שתסיר את כל הנחושת שאינה מוגנת. זה משאיר רק את הרצועות שהוגנו על ידי התבנית.

אם זה בערך עיצובים רב-שכבתיים, הבעיה להפוך אותו בעצמך למורכבת עוד יותר. כמו כן, הרכבה על פני השטח אינה פשוטה לכלים ביתיים. יש צורך בטיפים מדויקים יותר להלחמה, והאלמנטים האלקטרוניים שישולבו יהיו קטנים יותר. אתה צריך גם השתמש בשטף, טכניקות מיוחדות ל- BGA וכו '.

לכן, עבור יצרנים וחובבי DIY, הדבר הכי פשוט הוא להשתמש בסדרה של חלופות ליצירת PCB. החלופות הללו הן:

• לוח אב טיפוס o קרש לחם, האפשרות הטובה ביותר לאבות טיפוס שברצונך להרכיב ולפרק.
• צלחות מחוררות, היא אפשרות נוספת להרכיב כמה אלמנטים קבועים ולרתך אותם בקלות. עם זאת, זה לא הפיתרון הטוב ביותר למעגל קבוע אם אתה רוצה משהו מקצועי יותר. בנוסף, תצטרך לחבר את סיכות הרכיב בעצמך, מכיוון שאין לידים ...
• תוכנת סימולציה. אלטרנטיבה מצוינת המאפשרת לך ליצור את המעגל גם אם אין לך את הרכיבים האלקטרוניים. אחת התוכניות בהן תוכלו להשתמש לסימולציה היא סימולייד.

תוכנת עיצוב PCB

על מנת לעצב פריסת PCB משלך, יש לך כמה כלי תוכנה זה יקל על עבודתך, מכיוון שתוכל לצייר את המעגל ותוכל להשיג את הקובץ בפורמט המתאים לייצורו או לקבל את התבניות לתהליך החריטה. יישומים אלה הם:

• FreeCAD: זו אחת התוכנות הפופולריות ביותר ליצירת עיצובים שלך. כמו כן, זה יאפשר לך לבצע גם עיבודים תלת מימדיים. כמובן שזה בחינם וזה מיועד לינוקס.
• FreePCB: היא סביבת פיתוח או EDA. זה גם חוצה פלטפורמות וחינמי. אתה יכול לקבל את זה בחינם ולהתחיל לעצב את המעגלים המודפסים שלך.
• KiCAD: חבילת EDA שלמה נוספת הדומה לקודמתה, בנוסף להיותה בחינם. זה מאפשר את הצילום הסכמטי, העריכה, ליצור את הפריסה של עיצוב ה- PCB ולהמחיש אותו בתלת ממד.

כיצד מייצרים את פריסת ה- PCB?

כפי שדברתי, תהליכי תחריט חומצה עלולים להיות מסוכנים ויקרים, והחומצות והחומרים הדרושים אינם נמצאים כל כך בקלות בחנויות הנפוצות. לכן, אפשרות שתוצאתה תהיה יוצאת דופן היא לספק את הקובץ איתו עיצוב ה- PCB שלך לחברה ושהיא אחראית על יצירתו. כך שתוכל להשיג תוצאה מקצועית, גם אם הם רב-שכבתיים. חברות מסוימות המציעות שירותים אלה הן:

• אושפארק: מאפשרים לך לפתח את עיצוב ה- PCB בעצמך עם התוכנה וברגע שיהיה מוכן, תוכל להעלות את הקובץ לאתר שלהם והם ידאגו לייצר אותו ולשלוח את ה- PCB לביתך. בנוסף, יש להם שירותים בכמה מדינות.
• דרך PCB: מהווה אלטרנטיבה לקודמת, ועובד בצורה דומה. אתה מספק את עיצוב ה- PCB שלך והם ייצרו את המעגל המודפס למשלוח. כמו OSHPARK, הם יכולים גם לייצר לוחות בודדים או רב שכבתיים.