Tehke harrastajate trükkplaate professionaalsete CAD -tööriistadega, muutes "disainieeskirju": 15 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Tore, et harrastajatele on saadaval mõned professionaalsed trükkplaadi tööriistad. Siin on mõned näpunäited nende kujundusplaatide kasutamiseks, mille tegemiseks pole vaja professionaalset valmistajat…

1. samm: Sissejuhatus, 1. osa - Minu haare

Internetis on palju õpetusi trükkplaatide (PCB-de) valmistamise kohta. Tooneri ülekandmine, valgustundlikud PCB-d, teravused; igasugust infot…

Samuti on olemas mitmeid arvutipõhise disaini pakette (CAD), mis on loodud PCB -kujunduse loomiseks, võib -olla koos kaasnevate skeemidega. Mõnel neist on odavad versioonid, mis on mõeldud õpilastele ja harrastajatele. Kuid ma näen erinevatel veebilehtedel harrastajate poolt nende CAD -pakettidega loodud trükkplaate, mis ei ole "sõbralikud" tegelikult harrastajate poolt PCB -lehtedel kirjeldatud meetodeid valmistavatele toodetele. Armas avaldatud trükkplaat ei ole peaaegu nii kasulik, kui see nõuab professionaalselt plaaditootjalt 50 dollarit+ tüüpilist miinimumhinda. Mul pole kahtlust, et õige varustuse, tarvikute ja mõningase praktikaga saate kodus piisavalt head PCB -de valmistamise tehnikat (valige ise), et toota kvaliteetseid ja keerukaid plaate, millel on peened jäljed ja väikesed augud, ja nii edasi. Kuid paljud PCB -d ei vaja tegelikult seda keerukust ja oleks tore, kui need oleks kavandatud selliselt, et te ei vajaks PCB valmistamisel palju kogemusi, et saada toimiv PCB. See dokument sisaldab mõningaid näpunäiteid CAD -paketi konfigureerimiseks, et luua tahvleid, mida on lihtsam harrastuskeskkonnas toota. See põhineb Cadsofti Eagle CAD -paketil, kuid põhimõtted on suhteliselt üldised ja peaksid kehtima ka teiste CAD -pakettide puhul.

2. etapp: sissejuhatus, 2. osa - Cadsoft EAGLE

Cadsoft EAGLE: https://www.cadsoftusa.com/Cadsoft on Saksa ettevõte, mis on tõeline tarkvara levitamise valgustusmeka. Lisaks mõistliku hinnaga professionaalsetele trükkplaatide disainipakettidele (1200 dollarit) on neil tasuta, lihtsad, mittetulunduslikud ja muud vahepealsed litsentsid. Nende tarkvara töötab Windowsi, Linuxi ja MacOSXi all. See on pisut veider, esiosas on järsk (kuid mitte liiga kõrge) õppimiskõver, kuid enamiku aruannete kohaselt pole see enam nii kui teised professionaalsed CAD -paketid. Neil on veebipõhised tugifoorumid, mis on aktiivsed nii ettevõttelt kui ka teistelt kasutajatelt, pakett on praegu väljatöötamisel ja muutub iga väljalaskega paremaks. Paljud trükkplaatide tootjad võtavad oma CAD -failid otse vastu. See on hea asi. Kasutage seda. Paljundage seda. Ostke see, kui lähete "profiks". See dokument ei ole õpetus EAGLE'i kasutamise kohta, kuigi see on selles rollis tõenäoliselt mõnevõrra kasulik. See puudutab rohkem seda, kuidas konfigureerida ja kohandada Eagle'i installi harrastajale sobivamaks.--Vaata ka: Skeemiline sisestus-PCB loomine skeemilt Raamatukogu osade loomine Reegli muutmine

Samm 3: meie näidisring: vilgutage mõnda LED -i

Näitena kasutan lihtsat ja üsna standardset kahe transistoriga kahe juhtimisega "vilkuvat" vooluahelat. See näeb välja selline.

(Kui otsustate selle tegelikult ehitada, võivad transistorid olla mis tahes üldotstarbelised räni NPN -tüübid, näiteks 2n4401, 2n2222, 2n3904.) Iga LED -i sisselülitusaeg on umbes R*C (siintoodud väärtuste jaoks üks sekund.) võib olla 3 V kuni… mis iganes, kuigi teil võib olla vaja reguleerida voolu piiravaid takistid kõrgemate pingete jaoks.) Korkide pinge peaks olema pisut kõrgem kui toiteallikas, mida kavatsete kasutada. 9 V aku puhul kasutasin 16V korke. Takistid on 1/4 vatti.)

4. samm: osade paigutamine

See tundub üsna lihtne, nii et viskame komponendid tahvlile peaaegu nii, nagu need skeemil välja näevad:

Samm: automaatne marsruutimine vaikeseadete abil ja mis on selles valesti …

Seejärel sebime natuke autorouteriga, olles ettevaatlik, et määrata ülemine hilisem suund "N. A." ühepoolse tahvli saamiseks (kuid kasutades kõiki teisi vaikeseadeid.) Saame midagi sellist.

See näeb tegelikult päris kena välja. Milles siis probleem? Probleem on selles, et kui proovite seda tahvlit oma köögis valmistada, on teil tõenäoliselt palju pettumust. On kaks peamist probleemi: 1) Jälje laius. Vaikejälje laius on 10mil (mil on 1/1000 tolli) või umbes 0,2mm. See sobib enamiku professionaalsete trükkplaatide tootjate jaoks; enamik saab rutiinselt ja usaldusväärselt valmistada plaate kuni 6 millini. Kuid see on VÄGA hea, kasutades selleks tooneriülekannet (meenutagem, et peene pliiga mehaaniline pliiats on 0,5 mm - peaaegu 3 korda suurem!) Sarnane probleem on ka aukude ümber jäänud padja kogusega; kuigi see sobib suurepärasele CNC-puurmasinale, siis kui proovite puurida auke tavalise kodutehnikaga, eemaldate tõenäoliselt kogu padja. 2) Kliirens. See on ruum, mis jääb radade vahele (või radade ja padjade vahele.) Nagu jälje laius, on see vaikimisi väike arv: 8 mils. see pole harrastaja jaoks lihtsalt realistlik väärtus …

6. samm: parandame disaini reeglid

Ühiselt nimetatakse neid parameetreid (ja paljusid teisi) tahvli jaoks "disainieeskirjadeks". Õnneks on need disainitud muutlikeks, et need vastaksid erinevatele trükkplaatide valmistajatele esitatavatele nõuetele, ja neid saab muuta nii, et need vastaksid paremini ka harrastaja vajadustele. Kujunduseeskirjade kontrollimise ja suvandite juurde pääsete DRC käsu või nupuga. See näeb välja selline.

Kongo DV paneeli kasutatakse tavaliselt disainireegli CHECK tegemiseks. Pärast tahvli paigaldamist (tavaliselt märkimisväärse käe marsruutimisega) klõpsate nuppu "Kontrolli" ja Eagle läheb ja veendub, et see, mida olete teinud, vastab teie määratud kujundusreeglitele. Autorouter pöörab aga tähelepanu ka teie seatud kujundusreeglitele; see poleks eriti kasulik funktsioon, kui autorouter looks "ebaseaduslikud" tahvlid. Nagu näete, on palju parameetreid, mida saate muuta. Oleme huvitatud vaid mõnest neist. (üksikuid parameetreid illustreerib tavaliselt kena pilt, mis näitab objekti, mida tegelikult muudate. Kena abifunktsioon …)

7. samm: CLEARANCE reeglite muutmine

Paneelil CLEARANCE saame juhtida soovitud vahekaugust mitut erinevat tüüpi objektide vahel. Vaikimisi on kliirens kõige jaoks 8 miljonit…

Mingil hetkel peate otsustama, milliseid väärtusi soovite. See on vaid näide, seega pean valima. Mulle meeldib 0,8 mm, mis on väga lähedal 1/32 tollile. Seega saame hunniku kliirensiväärtuste väärtuseks määrata 0,8 mm: "Sama signaali" kaugused võivad jääda väikeseks; me ei hooli sellest eriti. PAD -PAD kliirens peab olema oluliselt väiksem 0,5 mm; sellest lähemalt hiljem…

8. samm: SUURUSE reeglite muutmine

Paneelil SUURUSED on järgmine parameetrite komplekt, mida muuta.

Me ei pea muretsema mikro- või pimedate viatide pärast, sest need ei ole esmajärjekorras harrastajatele sobilikud ega vabatahtlik Eagle. Saame seadistada minimaalseks laiuseks ja minimaalseks puuriks (taas) 0,8 mm (muide, 0,8 mm on umbes 68 puur.)

9. samm: Padja suuruse muutmine RESTRING reeglitega

Paneel RESTRING juhib padjade suurust. Oleks tore, kui saaksime rõnga paksuseks muuta ka 0,8 mm, kuid selleks ajaks, kui teil on mõlemal küljel 0,8 mm auk ja 0,8 mm rõngas, on teil padjad läbimõõduga 2,4 mm. Kuna paljudel osadel on padjad 0,1 tolli (2,54 mm) keskel, ei jäta see piisavalt ruumi

padjad. Nii et ma kasutan siin 0,6 mm ja pean siiski kasutama väiksemaid kliirensiväärtusi padjade vahel, mida ma eespool mainisin. Mul on endiselt probleeme PAD-idega, mis on palju suuremad kui 0,8 mm (0,25-tollise ruudukujulise posti hoidmiseks kulub umbes 1 mm auk, nagu on leitud paljudel pistikutel.) Pad-padi vahekaugust saate asendada restring seaded, sõltuvalt sellest, kus teil on rohkem probleeme mis tahes kasutatava PCB tehnikaga. Suure padja üks eelis on see, et see muudab teid vähem kasutatava külviku suhtes vähem tundlikuks; isegi kui raamatukogu on seadistatud 0,6 mm puuriks ja kasutate 0,8 mm puurit, peaks teil olema piisavalt vaske alles, et teil poleks suuri probleeme. Te ei pea määrama sisekihi ega mikro-via väärtusi:

10. samm: valikuline: reguleerige padjakujusid

Paneelil SHAPES meeldib mulle padjakuju sundida ümmarguseks, kuna olen juba padjad RESTRING paneelil väga suureks teinud. Ovaalsed padjad muutuvad suurte ümberpaigutusväärtuste kasutamisel VÄGA suureks … See on siiski valikuline:

Samm 11: salvestage valitud reeglid ja taaskeelduge

Olles muutnud kõiki neid parameetreid, peaksime neid KOHALDAMA ja seejärel saame naasta FILE paneelile ja salvestada need sobivasse kohta:

Tulevaste tahvlite loomisel saate Kongo DV akna paneeli FILE abil lugeda harrastajatele sobivaid parameetreid, selle asemel, et neid kõiki uuesti sisestada. (Või hankige lihtsalt lehelt honny.dru fail ülevalt lehelt.) Saate neid isegi oma init -faili imeda. Ringkonnakohtu juurde tagasi tulles, kui käivitan autorouteri KOHE, saan palju mõistlikuma tulemuse …

12. samm: aga miks peatuda?

Me võiksime seal peatuda, kuid me ei pea seda tegema. Autorouter töötab ruudustikul (vaikimisi 50 miljonit), nii et see, mida see teeb, pannakse rajad mööda võrku kohtadesse, mis ei riku disainieeskirju. See tähendab ilmselt, et veelgi laiemate radade või vahekauguste jaoks on palju rohkem ruumi. Kui grupeerime kogu plaadi, saame "muuta laiust 1,0 mm" või samaväärset ning kasutada Kongo DV "kontrollimise" võimalust, et näha, kas me jätame oma spetsifikatsioonid ikka edasi. Või oleksime võinud

teine DRC -fail erinevate parameetritega. Tegelikult võib selle plaadi jäljelaiust suurendada 1,4 mm -ni, rikkumata meie kliirensireegleid:

Samm 13: PCB disaini lõplik vormistamine

Siinkohal on mõned jäljed, mis on mõistlikult üksteise lähedal, ja võib -olla on mõttekas neid käsitsi veidi teisaldada ja mõned võõrad asjad, mida autorouter on teinud, puhastada. Ja ma võin otsustada, et ma tahan, et see oleks üks neist lavaääre hoiatustuledest, mis 9 V aku tõttu iseseisvalt seisab, mis tähendab, et peaksin mõne komponendi natuke ümber paigutama. Ma saan siiditrükis ringi liikuda, et saaksin kasutada ka tooneri ülekandmist. Lõpetan sellega:

14. samm: aga kas see toimis?

Vaatame. Ma võin siin olla tahtlikult lohakas, et paremini jäljendada kedagi, kellel pole palju kogemusi, eks? (Muidugi. See on hea vabandus. Tavaliselt jooksen oma plaatidelt LPKF -i trükkplaadi "plotteril", nii et mul on tõesti raske seda teha.)

Tahvlijäägid, ajakirjapaberi/tooneri ülekandmine; ei tundu praegu nii imeline. Puudutage teravaga.. söövitage, puurige, puhastage … Veel tooneri ülekandmist "siiditrükile", lisage komponente ja lülitage see sisse …

15. samm: kokkuvõte

See on vaid näide, mis põhineb mõningatel isiklikel arvamustel. Põhimõte on

et mida laiemad on teie jäljed ja mida rohkem on nende vahel ruumi, seda lihtsam on teie tahvlit harrastajate poolt valmistada. Ja enamikul trükkplaatide pakettidel on seaded, mida saab muuta nii, et nad teevad suurema osa tööst teie eest ära…