Iespiedshēmu plates projektēšanas process

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Iespiestā shēma

Iespiestā shēma

Vissvarīgākais elements elektroniskās shēmas un aprīkojums ir iespiedshēmas plate (PCB). Ir iespējams arī izveidot elektronisku shēmu ar paneļiem un nulles dēļiem, taču metode ir zema līmeņa un mazāk efektīva, kur projektēšanas shēma ir pakļauta bojājumiem, un projektēšana ietver sarežģītu ķēdes sastāvdaļu ievietošanas procesu.



Tomēr PCB izgudrojums, kas atbalsta fiziskos elektroniskos komponentus un to vadus caur virspusē piestiprinātām vara sliedēm, ir patiešām ievērojams. Mēs varam novērot vismaz vienu PCB jebkurā elektroniskajā ierīcē, sākot no mobilajiem tālruņiem līdz datoriem.


Kas ir iespiedshēmas plates?

Elektroniskās shēmas inženierzinātnēs un rūpniecībā parasti ražo, izmantojot iespiedshēmas plates (PCB). Šīs plāksnes ir izgatavotas no īpašiem materiāliem, kas nevada elektrību, piemēram, šķiedru un stiklu. Ķēdes ir paredzētas plāksnēm ar vara sliedēm, nevis vadiem, lai vadītu elektrību starp elektroniskajiem komponentiem.



The elektroniskās sastāvdaļas ir fiksēti attiecīgajās pozīcijās, urbjot caurumus uz dēļa, ievietojot komponentus un pēc tam tos pielodējot atbilstošās pozīcijās, lai vara sliedes un komponenti kopā veidotu ķēdi. Iespiestās shēmas plates, ko izmanto visos elektroniskajos izstrādājumos, piemēram, automobiļos, bezvadu ierīcēs, Robotu lietojumi utt., piedāvā ātru darbību, piekļuvi, kontroli, uzraudzību un precīzus un precīzus rezultātus, salīdzinot ar citām ierīcēm, kuru pamatā ir elektroinstalācijas metodes. Zemāk redzamajā attēlā parādīts, kā ķēde ir izvietota PCB ar vara slāni.

555 taimera PCB shēma

555 taimera PCB shēma

555 taimera iespiedshēmas plate

555 taimera iespiedshēmas plate

PCB projektēšanas process

Atkarībā no iespiedshēmas plates ražotāja, PCB projektēšanai ir pieejami daudzi veidi. Šo shēmas plates konstrukciju var izgatavot bez taras, izmantojot vairākas mašīnas PCB ražošanas nozarēs, ieskaitot urbšanas, štancēšanas, apšuvuma un gala ražošanas procesus, kas tiek veikti ar ļoti automatizētām mašīnām. Urbšana ar lāzeru ar CNC mašīnām, automātiskām apšuvuma mašīnām, lentu kodināšanas mašīnām un optisko pārbaudes iekārtu, lidojošo zondu testeru izmantošana iespiedshēmu plates elektrisko testu rezultātā rada augstas kvalitātes PCB (ar lielāku ražu).

Lai lasītājs saprastu šo jēdzienu drukāto shēmu plates pamatlīmenī, šādas pakāpeniskas PCB plātņu projektēšanas procedūras dažādos līmeņos palīdzēs un cītīgi vadīs.


1. solis: noformējiet PCB shēmu ar programmatūru

Zīmējiet shematisko shēmu ar PCB izkārtojuma programmatūru, piemēram, CAD programmatūru, Eagle un Multisim programmatūru. Šāda veida PCB projektēšanas programmatūra satur komponentu bibliotēku, ko var izmantot ķēdes izveidošanai. Ir iespējams arī mainīt ķēdes dizaina pozīciju un pēc tam modificēt to atbilstoši jūsu ērtībām un prasībām. Šeit esam izvēlējušies Eagle programmatūru ķēdes projektēšanai, un tā procedūra ir šāda:

  • Atveriet Eagle shēmas plates projektēšanas programmatūru.
  • Parādās logs ar izvēlņu joslu.
  • Noklikšķiniet uz faila izvēlnes.
  • Nolaižamajā izvēlnē atlasiet “jauns dizains”.
  • Noklikšķiniet uz bibliotēkas izvēlnes.
  • Nolaižamajā izvēlnē atlasiet “izvēlēties ierīces / simbolu”.
  • Atlasiet atbilstošu komentāru, veicot dubultklikšķi uz tā, lai komponents tiktu parādīts logā.
  • Pievienojiet visus komponentus un uzzīmējiet ķēdi ar pareiziem savienojumiem, kā parādīts attēlā.

PCB shēma ar programmatūru

  • Ievadiet katras sastāvdaļas vērtējumu atbilstoši prasībām.
  • Atveriet komandu rīkjoslu un noklikšķiniet uz Teksta redaktora variācijas, noklikšķiniet uz Varriages un pēc tam aizveriet logu.
  • Pēc tam parādās melns ekrāns, kas ir shēmas izkārtojums vai filmas shēma, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā, un saglabājiet to kā attēla formātu.
Iespiestās shēmas izkārtojums

Iespiestās shēmas izkārtojums

2. solis: filmu ģenerēšana

Filma tiek ģenerēta no pabeigtās shēmas plate PCB izkārtojuma programmatūras shēma, kas tiek nosūtīta uz ražošanas vienību, kur negatīvais attēls vai maska ​​tiek izdrukāta uz plastmasas loksnes.

Circuit filma

Circuit filma

3. solis: atlasiet izejvielu

Iespiestās plates lielāko daļu izgatavo ar neplīstošu stiklu vai stikla šķiedru ar vara foliju, kas savienota ar vienu vai abām plāksnes pusēm. Tādējādi PCB, kas izgatavoti no neplīstoša fenola ar savienotu vara foliju, ir lētāki un tos bieži izmanto mājsaimniecības elektriskajās ierīcēs.
Pārsvarā ir nepieciešams 0,059 nozares standarta biezs vara pārklāts lamināts, vai nu vienpusējs, vai divpusējs dēlis. Paneļus var nobīdīt, lai saturētu dažāda lieluma maija dēļus.

Laminētas plāksnes ar vara pārklājumu

Laminētas plāksnes ar vara pārklājumu

4. solis: urbumu sagatavošana

Caurumu iespiešanai uz iespiedshēmas plates izmanto mašīnas un karbīda urbjus. PCB urbšanai ir pieejami divu veidu mehānismi, ieskaitot rokas mašīnas un CNC mašīnas. Roku urbumiem ir nepieciešama cilvēka iejaukšanās vai pūles, turpretī CNC mašīnas ir datorizētas mašīnas, kas darbojas, pamatojoties uz mašīnu grafikiem vai programmām, kas darbojas gan automātiski, gan manuāli. Izurbtais raksts tiek saglabāts datorā, piemēram, urbumu izmēri, urbumu skaits uz paneļa, urbta kaudze, urbšanas laiks uz slodzi utt. PCB plāksnes tiek ievietotas CNC mašīnā un caurumi tiek urbti atbilstoši noteiktajam paraugam, lai novietojiet iespiedshēmas plates komponentus.

Urbumu sagatavošana

Urbumu sagatavošana

5. solis: Lietojiet attēlu

Iespiestās shēmas izkārtojumu uz PCB var izdrukāt dažādos veidos, piemēram, ar manuālo pildspalvu, sausajiem pārnesumiem, pildspalvu ploteriem un printeriem. Lāzera printeri ir labāks veids, kā izdrukāt izkārtojumus uz iespiedshēmas plates. PCB izkārtojuma drukāšanai, izmantojot lāzera printeri, tiek izmantotas šādas darbības:

Lietot attēlu

Lietot attēlu

  1. Paņemiet tīru un kārtīgu vara papīru un novietojiet to uz lāzerprintera.
  2. Pēc tam saglabājiet projektēto maketu filmā datorā.
  3. Lāzera printeris izdrukā projektēto shēmas izkārtojumu uz vara papīra ikreiz, kad no datora saņem komandu drukāt.

6. solis: noņemšana un kodināšana

Šis process ietver bezvada vara atdalīšanu PCB, izmantojot dažāda veida ķīmiskas vielas, piemēram, dzelzs hlorīdu, amonija per-sulfātu utt. Izgatavojiet šķīdinātāju, sajaucot 1% nātrija hidroksīda un 10 gramus nātrija hidroksīda granulu ar vienu litru ūdens un sajauc to, līdz viss ir izšķīdis. Pēc tam PCB ieliec uz ķīmisko trauku un notīra ar otu. šī procesa laikā, ja PCB joprojām ir taukaina, pateicoties uzklātai saulespuķu vai sēklu eļļai, izstrādes process var aizņemt apmēram 1 minūti.

Noņemšana un kodināšana

Noņemšana un kodināšana

7. darbība: pārbaude

Pēc iespiedshēmas plates ražošanas procesa pabeigšanas tā tiek testēta, lai pārbaudītu, vai PCB darbojas pareizi. Mūsdienās PCB liela apjoma testēšanai ir pieejamas daudzas automātiskās testēšanas iekārtas.

Divi mūsdienās pieejamie dažāda veida testēšanas aprīkojums, kas pārbauda jūsu shēmas plates, ietver ATG testēšanas mašīnas, kas lido ar zondi, bezmēģinājuma testerus un papildus universālām tīkla testēšanas iespējām.

Testēšana

Testēšana

Tas viss attiecas uz PCB montāžas procesu ar attiecīgajiem attēliem. Visā pasaulē ir tik daudz organizāciju, kas to vada dizaina konkursi iesācējiem vai entuziastiem. Es ceru, ka jums varētu būt dažas pamatidejas par šo tēmu, sekojot tai no pirmā soļa un pēc tam aptverot pakāpenisku projektēšanas procesu. Turklāt, ja rodas šaubas par šo tēmu vai tehniskā palīdzība elektronikas jomā, varat sazināties ar mums, komentējot tālāk.

Fotoattēlu kredīts