Направете печатни платки за любители с професионални CAD инструменти, като промените " Правилата за дизайн ": 15 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Хубаво е, че има някои професионални инструменти за печатни платки, на разположение на любителите. Ето няколко съвета как да ги използвате ито дизайнерски дъски, които не се нуждаят от професионален производител, за да ги направят всъщност …

Стъпка 1: Въведение, част 1 - My Gripe

В мрежата има множество уроци за изработване на ваши собствени печатни платки (печатни платки.) Прехвърляне на тонер, фоточувствителни печатни платки, остриета; всякаква информация …

По същия начин съществуват редица пакети за компютърно подпомагано проектиране (CAD), предназначени да подпомагат създаването на дизайн на печатни платки, вероятно с придружаващи схеми. Някои от тях имат евтини версии, насочени към студенти и любители. Но виждам на различни уеб страници печатни платки, създадени с тези CAD пакети, от любители, които не са „приятелски настроени“, за да бъдат всъщност произведени от любители, използвайки методите, описани на страниците на печатни платки. Прекрасна публикувана печатна платка не е толкова полезна, ако изисква типичната минимална цена от $ 50+ от професионален производител на дъски. Нямам никакво съмнение, че с подходящото оборудване, консумативи и известна практика можете да получите достатъчно добри у дома техники за производство на печатни платки (вземете своя избор), за да произведете висококачествена дъска със значителна сложност, с фини следи, малки дупки, и така нататък. Но много печатни платки всъщност не се нуждаят от тази сложност и би било хубаво, ако са проектирани по такъв начин, че да не се нуждаете от много опит в производството на печатни платки, за да получите работеща печатна платка. Този документ съдържа някои съвети за конфигуриране на CAD пакет за създаване на дъски, които са по -лесни за производство в среда на любители. Той се основава на CADsoft Eagle CAD пакет, но принципите са относително общи и трябва да бъдат приложими и за други CAD пакети.

Стъпка 2: Въведение, Част 2 - Cadsoft EAGLE

Cadsoft EAGLE: https://www.cadsoftusa.com/Cadsoft е немска компания, която е истинска мека на просветлението на софтуерната дистрибуция. В допълнение към професионалните пакети за дизайн на печатни платки на разумни цени ($ 1200), те имат безплатни, опростени, нестопански и други междинни лицензи. Техният софтуер работи под windows, linux и MacOSX. Това е малко странно, със стръмна (но не прекалено висока) крива на обучение в предната част, но от повечето доклади не е по -добре от други професионални CAD пакети. Те имат онлайн форуми за поддръжка, които са активни както от компанията, така и от други потребители, пакетът е в процес на разработка и става все по -добър с всяко издание. Редица производители на печатни платки ще приемат своите CAD файлове директно. Това са добри неща. Използвайте го. Разпространявайте го. Купете го, когато "отидете професионалисти". Този документ не е урок за това как да използвате EAGLE, въпреки че вероятно ще бъде донякъде полезен в тази роля. Това е повече за това как да конфигурирате и персонализирате инсталация на Eagle, за да отговаря по-добре на любителя.-Вижте също: Схематичен запис Създаване на печатна платка от схематично Създаване на части от библиотеката Промяна на правилата за проектиране Изпращане на CAD файлове до производители

Стъпка 3: Примерната ни схема: Мигайте някои светодиоди

Като пример ще използвам обикновена и доста стандартна двутранзисторна, двупроводна "мигаща" схема. Изглежда така.

(Ако решите всъщност да изградите това, транзисторите могат да бъдат всякакви силициеви NPN типове с общо предназначение като 2n4401, 2n2222, 2n3904.) Времето за включване за всеки светодиод е около R*C (една секунда за стойностите тук.) Батерията може бъде 3V до … каквото и да е, въпреки че може да се наложи да регулирате резисторите за ограничаване на тока за по -високи напрежения.) Капачките трябва да имат номинално напрежение малко по -високо от източника на захранване, който възнамерявате да използвате. За 9V батерия използвах 16V капачки. Резисторите са 1/4 вата.)

Стъпка 4: Поставяне на частите

Изглежда доста просто, така че ще хвърлим компонентите върху дъската почти по начина, по който изглеждат на схемата:

Стъпка 5: Автоматично насочване с помощта на настройките по подразбиране и какво не е наред с него …

След това се занимаваме малко с авторутера, като внимаваме да настроим горната по -късна посока на „N. A.“за да получим едностранна дъска (но използвайки всички други настройки по подразбиране.) Получаваме нещо, което изглежда така.

Това всъщност изглежда доста хубаво. Та какъв е проблема? Проблемът е, че ако се опитате да направите тази дъска в кухнята си, вероятно ще изпитате много разочарования. Има два основни проблема: 1) Проследяване на ширината. Ширината на проследяване по подразбиране е 10 мили (мили е 1/1000 от инча) или около 0,2 мм. Това е добре за повечето професионални производители на печатни платки; повечето могат рутинно и надеждно да правят дъски до 6 мили. Но е МНОГО добре да постигнете, като използвате нещо като прехвърляне на тонер (припомнете си, че механичният молив с фин олово е 0,5 мм - почти 3 пъти по -голям!) Има подобен проблем с количеството подложка, оставено около отворите; макар че това е добре за фантастична машина за пробиване с ЦПУ, ако се опитате да пробиете дупките с типично домашно оборудване, вероятно ще премахнете цялата подложка. 2) Клирънс. Това е пространството, останало между песни (или между песни и тампони.) Подобно на ширината на следата, по подразбиране е малък брой: 8 мили. това просто не е реалистична стойност за любител …

Стъпка 6: Нека поправим ПРАВИЛАТА ЗА ДИЗАЙН

Заедно тези параметри (и много други) се наричат „Правила за проектиране“за дъската. За щастие, те са проектирани да бъдат променливи, за да отговарят на изискванията за различни производители на печатни платки, и могат да бъдат променени, за да отговарят по -добре и на нуждите на любителя. Можете да стигнете до проверката на правилата за проектиране и опциите с командата или бутона DRC. Изглежда така.

Панелът DRC обикновено се използва за проверка на правилата за проектиране. След като се постави дъска (обикновено със значително ръчно маршрутизиране), щракнете върху бутона „ПРОВЕРКА“и Eagle ще отиде и ще се увери, че това, което сте направили, отговаря на посочените от вас правила за дизайн. Въпреки това, autorouter обръща внимание и на зададените от вас правила за дизайн; това не би било много полезна функция, ако автоматичният маршрутизатор създаде дъски, които са „незаконни“. Както можете да видите, има много параметри, които можете да промените. Интересуваме се само от някои от тях. (отделните параметри обикновено са илюстрирани с хубава картина, показваща обекта, който всъщност променяте. Приятна помощна функция …)

Стъпка 7: Промяна на правилата за изчистване

В панела CLEARANCE можем да контролираме желаното разстояние между няколко различни вида обекти. Разрешението по подразбиране е 8 мили за всичко …

В един момент трябва да решите какви искате да бъдат ценностите. Това е само пример, така че мога да избера. Харесвам 0,8 мм, което е много близо до 1/32 инча. Така че можем да зададем няколко стойности на хлабина на 0,8 мм: Разстоянията от „същия сигнал“могат да останат на малки числа; не ни интересува много това. Разстоянието от PAD към PAD трябва да бъде значително по -малко 0,5 mm; повече за това по -късно …

Стъпка 8: Промяна на правилата за РАЗМЕРИ

Панелът РАЗМЕРИ има следващия набор от параметри за промяна.

Не е нужно да се притесняваме за микро или слепи визи, защото те не са подходящи за любителите на първо място и не се поддържат от безплатния софтуер Eagle на второ място. Можем да зададем минималната ширина и минималната бормашина на (отново) 0.8 мм (между другото,.8 мм е около тренировка с число 68).

Стъпка 9: Промяна на размерите на подложките с правилата за RESTRING

Панелът RESTRING контролира размера на подложките. Би било хубаво, ако можем да направим пръстена и с дебелина 0,8 мм, но докато имате 0,8 мм отвор и 0,8 мм пръстен от всяка страна, вече имате подложки с диаметър 2,4 мм. Тъй като много части имат подложки на центрове 0,1 инча (2,54 мм), това не оставя достатъчно място МЕЖДУ

подложки. Така че ще използвам 0,6 мм тук и все пак ще трябва да използвам по -малките стойности на хлабина между подложките, които споменах по -горе. Все още ще имам проблеми с подложки, които са много по-големи от.8 мм (отнема около 1 мм отвор, за да се задържи.025-инчова квадратна стойка, както се намира на много конектори.) Можете да търгувате с разстоянието между подложките и диаметъра на подложките, принудени от настройки за почивка, в зависимост от това къде имате повече проблеми с каквато и да е техника на печатни платки, която използвате. Едно от предимствата на голяма подложка е, че ви прави по -малко чувствителни към тренировката, която реално използвате; дори и библиотеката да е настроена за.6 мм свредло и да използвате.8 мм бормашина, трябва да ви остане достатъчно мед, за да нямате голям проблем. Не е необходимо да задавате стойности на вътрешния слой или микро-via:

Стъпка 10: По избор: Регулирайте SHAPES SHAPES

В панела SHAPES обичам да принуждавам формата на подложката да бъде ROUND, тъй като вече направих подложките много големи в панела RESTRING. Овалните подложки стават МНОГО големи, когато използвате големи стойности за почивка … Това обаче е по избор:

Стъпка 11: Запазете избраните от вас правила и отново автоматично насочете маршрута

След като променихме всички тези параметри, трябва да ги ПРИЛОЖИМ и след това можем да се върнем към панела FILE и да ги запишем някъде подходящо:

Когато създавате бъдещи дъски, можете да използвате панела FILE на прозореца на DRC, за да прочетете удобните за любителите параметри, вместо да се налага да ги въвеждате отново. (Или просто вземете файла honny.dru от горната страница.) Можете дори да ги засмучете във вашия init файл. Връщайки се към веригата, ако пусна автоматичното маршрутизиране СЕГА, получавам много по -разумен изглеждащ резултат …

Стъпка 12: Но защо да спрем дотук?

Можем да спрем дотук, но не е нужно. Автоматичният маршрутизатор работи върху мрежа (по подразбиране 50 мили), така че това, което се прави, е да постави следи по мрежата на места, които не нарушават правилата за проектиране. Това вероятно означава, че има значително ПОВЕЧЕ място за още по -широки следи или просвет. Ако СГРУПИРАМ цялата платка, можем да „променим ширина 1,0 мм“или еквивалент и да използваме опцията „проверка“на DRC, за да видим дали ОЩЕ предаваме нашите спецификации. Или можехме

друг DRC файл с различни параметри. Всъщност ширината на следата на тази дъска може да бъде увеличена до 1,4 мм, без да се нарушават правилата ни за почистване:

Стъпка 13: Завършване на дизайна на печатни платки

В този момент има някои следи, които са сравнително близо една до друга и може да има смисъл да ги раздалечите ръчно малко повече и да изчистите някои от по -странните неща, които е извършил авторутерът. И мога да реша, че искам това да е една от онези предупредителни светлини на ръба на сцената, които стоят сами по силата на 9V батерията, което означава, че трябва да преместя малко някои компоненти. Мога да се движа из копринения екран, за да мога да използвам и тонер за това. В крайна сметка получавам следното:

Стъпка 14: Но работи ли?

Да видим. Тук мога да бъда умишлено небрежен, за да подражавам по -добре на някой без много опит, нали? (Разбира се. Това е добро извинение. Обикновено бягам от дъските си върху плотер с LPKF PCB, така че наистина съм гаден да правя това по трудния начин.)

Скрап от картон, прехвърляне на хартия/тонер; изглежда не толкова прекрасно в този момент. Докоснете с острие.. гравиране, пробиване, почистване … Още прехвърляне на тонер за "копринено сито", добавете компоненти и го включете …

Стъпка 15: Обобщение

Това е само пример, основан на някои лични мнения. Ключовата мисъл е

че колкото по -широки са следите ви и колкото повече пространство има между тях, толкова по -лесно ще бъде вашата дъска да се произвежда от любители. И повечето пакети с печатни платки имат настройки, които могат да се променят, така че да свършат по -голямата част от работата вместо вас …