หลายโครงการสามารถทำได้โดยไม่ต้อง เค้าโครง PCBแต่ในที่อื่นไม่เป็นเช่นนั้น ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อพูดถึงโปรเจ็กต์ที่มีความเป็นมืออาชีพและถาวร ซึ่งไม่ใช่งานต้นแบบหรือการทดสอบง่ายๆ ในกรณีนั้น คุณจะสนใจที่จะติดตั้ง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ที่คุณจะนำไปใช้อย่างเหมาะสมและแข็งแกร่ง
ในบทความนี้ คุณสามารถเรียนรู้ทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อเริ่มต้นในการออกแบบ แผงวงจรพิมพ์ สำหรับโครงการของคุณ นอกเหนือจากการรู้ทรัพยากรซอฟต์แวร์มากมายและอื่น ๆ ที่คุณมีได้เพียงปลายนิ้วสัมผัส ...
PCB คืออะไร?
เมื่อคุณออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งที่จะทำให้มันเกิดขึ้นก็คือการนำไปใช้ในa แผงวงจรพิมพ์หรือ PCB (แผงวงจรพิมพ์). กล่าวคือ เป็นพื้นผิวที่สร้างขึ้นด้วยชุดชั้นฉนวนและรางนำไฟฟ้าที่ทำหน้าที่เป็นเส้นทางสำหรับสัญญาณไฟฟ้า นอกจากนี้ พวกเขาจะบัดกรีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลายชุด เช่น ชิป ทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน ไดโอด ตัวเก็บประจุ ซ็อกเก็ต ออสซิลเลเตอร์ เป็นต้น
ลา รางนำไฟฟ้า พวกเขามักจะทำจากทองแดงหรือหมึกนำไฟฟ้าในขณะที่แผ่นทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน สามารถทำจากวัสดุเซรามิก พลาสติก โพลีเมอร์ เช่น เบ็กไลท์ เทฟลอน เซลลูลอยด์ หรือไฟเบอร์กลาส เมื่อพูดถึงการออกแบบ PCB ที่ซับซ้อน แทนที่จะพิมพ์หน้าจอทั้งสองด้านของบอร์ด มันจะถูกสร้างขึ้นในหลายชั้นซึ่งจะมีการวางรางนำไฟฟ้าจำนวนมาก
วิธีที่ง่ายที่สุดในการติดตั้งองค์ประกอบที่มีหมุดผ่านบอร์ดไปอีกด้านหนึ่ง ในขณะที่คนเหล่านั้น พวกมันมีหลายชั้น, พวกเขาใช้ a เทคโนโลยีการยึดพื้นผิว. ซึ่งหมายความว่าหมุดไม่จำเป็นต้องผ่านบอร์ด เนื่องจากมีแทร็กหลายชั้น มันสามารถสร้างการติดต่อที่ไม่เหมาะสมได้
ทางเลือกอื่น: ทำให้การออกแบบ PCB ของคุณทำงานได้โดยไม่ต้องทำการผลิต
สร้างเค้าโครง PCB มันเกี่ยวข้องกับการดำเนินการชุดของกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อนเพื่อทำที่บ้านและเป็นอันตรายเนื่องจากใช้กรดสำหรับการแกะสลัก โดยพื้นฐานแล้ว แผ่นทองแดงที่หุ้มไว้จะใช้ติดแม่แบบและจะถูกอาบด้วยกรดเพื่อขจัดทองแดงทั้งหมดที่ไม่ได้รับการปกป้อง ซึ่งจะเหลือเพียงแทร็กที่ได้รับการคุ้มครองโดยเทมเพลต
ถ้ามันเกี่ยวกับ การออกแบบหลายชั้น, ปัญหาของการทำเองจะยิ่งซับซ้อนขึ้นไปอีก นอกจากนี้ การติดตั้งบนพื้นผิวไม่ตรงไปตรงมาสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน ต้องการคำแนะนำในการบัดกรีที่แม่นยำยิ่งขึ้น และองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่จะรวมเข้าด้วยกันจะมีขนาดเล็กลง คุณควร ใช้ฟลักซ์, เทคนิคพิเศษสำหรับ BGA เป็นต้น
ดังนั้นสำหรับผู้ผลิตและผู้ที่ชื่นชอบการ DIY สิ่งที่ง่ายที่สุดคือการใช้ชุดของ ทางเลือกในการสร้าง PCB. ทางเลือกเหล่านั้นคือ:
- บอร์ดต้นแบบ o เขียงหั่นขนม, ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับต้นแบบที่คุณต้องการประกอบและถอดแยกชิ้นส่วน
- แผ่นเจาะรูเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการติดตั้งองค์ประกอบคงที่และเชื่อมได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทางออกที่ดีที่สุดสำหรับวงจรถาวร หากคุณต้องการอะไรที่เป็นมืออาชีพมากกว่านี้ นอกจากนี้ คุณจะต้องต่อสายพินส่วนประกอบด้วยตัวเอง เนื่องจากไม่มีลีด ...
- ซอฟต์แวร์จำลองสถานการณ์. ทางเลือกที่ยอดเยี่ยมที่ช่วยให้คุณสร้างวงจรได้แม้ว่าคุณจะไม่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ก็ตาม หนึ่งในโปรแกรมที่คุณสามารถใช้สำหรับการจำลองคือ ซิมูไลด์.
ซอฟต์แวร์ออกแบบ PCB
ในการออกแบบเลย์เอาต์ PCB ของคุณเอง คุณมีหลายอย่าง เครื่องมือซอฟต์แวร์ ซึ่งจะทำให้งานของคุณง่ายขึ้นมาก เนื่องจากคุณจะสามารถวาดวงจรและสามารถรับไฟล์ในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับการผลิตหรือเพื่อให้ได้แม่แบบสำหรับกระบวนการแกะสลัก แอปพลิเคชันเหล่านี้คือ:
- FreeCAD: เป็นหนึ่งในซอฟต์แวร์ยอดนิยมสำหรับสร้างงานออกแบบของคุณ นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณสามารถสร้างภาพสามมิติได้เช่นกัน แน่นอนมันฟรีและสำหรับ Linux
- ฟรีพีซีบี: เป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนาหรือ EDA นอกจากนี้ยังข้ามแพลตฟอร์มและฟรี คุณสามารถรับได้ฟรีและเริ่มออกแบบแผงวงจรพิมพ์ของคุณ
- KiCAD: ชุด EDA ที่สมบูรณ์อีกชุดหนึ่งซึ่งคล้ายกับชุดก่อนหน้า นอกจากจะฟรีและฟรีแล้ว อนุญาตให้จับภาพแผนผัง แก้ไข สร้างเลย์เอาต์ของการออกแบบ PCB และแสดงภาพในแบบ 3 มิติ
วิธีการผลิตเค้าโครง PCB?
การออกแบบ OSHPARK
ตามที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว กระบวนการกัดกรดอาจเป็นอันตรายและมีราคาแพง กรดและวัสดุที่จำเป็นนั้นหาไม่ได้ง่ายๆ ในร้านค้าทั่วไป ดังนั้นตัวเลือกที่ผลลัพธ์จะไม่ธรรมดาคือส่งไฟล์ด้วย การออกแบบ PCB ของคุณให้กับบริษัทและมีหน้าที่ในการสร้างมัน. ดังนั้นคุณจึงสามารถบรรลุผลอย่างมืออาชีพ แม้ว่าจะเป็นแบบหลายชั้นก็ตาม บางบริษัทที่ให้บริการเหล่านี้ได้แก่:
- OSH PARK: ให้คุณพัฒนาการออกแบบ PCB ด้วยตัวเองด้วยซอฟต์แวร์ และเมื่อคุณพร้อมแล้ว คุณสามารถอัปโหลดไฟล์ไปยังเว็บไซต์ของพวกเขาได้ แล้วพวกเขาจะดูแลการผลิตและส่ง PCB ไปที่บ้านของคุณ นอกจากนี้ยังมีบริการในหลายประเทศ
- วิธี PCB: เป็นอีกทางเลือกหนึ่งจากอันที่แล้ว และทำงานในลักษณะเดียวกัน คุณส่งการออกแบบ PCB ของคุณและพวกเขาจะสร้างวงจรพิมพ์สำหรับการจัดส่ง เช่นเดียวกับ OSHPARK พวกเขายังสามารถผลิตเพลตแบบชั้นเดียวหรือหลายชั้นได้