"Tasarım Kurallarını" Değiştirerek Profesyonel CAD Araçları ile Hobi PCB'leri Yapın: 15 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Meraklılar için bazı profesyonel devre kartı araçlarının olması güzel. İşte onları gerçekten YAPMAK için profesyonel bir imalatçıya ihtiyaç duymayan panoları tasarlamak için kullanmak için bazı ipuçları…

1. Adım: Giriş, 1. Kısım - Şikayetim

İnternette kendi baskılı devre kartlarınızı (PCB'ler) yapmakla ilgili çok sayıda öğretici var. Toner aktarımı, ışığa duyarlı PCB'ler, keskinlikler; her türlü bilgi…

Benzer şekilde, muhtemelen beraberindeki şemalarla birlikte PCB tasarımları oluşturmaya yardımcı olmak için tasarlanmış bir dizi Bilgisayar Destekli Tasarım paketi (CAD) vardır. Bunlardan bazıları, öğrencilere ve hobilere yönelik düşük maliyetli versiyonlara sahiptir. Ancak çeşitli web sayfalarında, hobiler tarafından bu CAD paketleriyle oluşturulan PCB'lerin, aslında hobiciler tarafından PCB sayfalarında açıklanan yöntemlerle üretilmesi "dost" olmadığını görüyorum. Güzel bir yayınlanmış PCB, profesyonel bir pano üreticisinden 50 $ + tipik minimum fiyatı gerektiriyorsa, neredeyse o kadar kullanışlı değildir. Doğru ekipman, sarf malzemeleri ve biraz pratikle, ince izler, küçük delikler ile önemli karmaşıklıkta yüksek kaliteli tahta üretmek için evde PCB üretim tekniklerini (seçiminizi yapın) yeterince iyi elde edebileceğinizden şüphem yok., ve bunun gibi. Ancak birçok PCB gerçekten bu karmaşıklığa ihtiyaç duymaz ve çalışan bir PCB elde etmek için PCB yapımında çok fazla deneyime İHTİYACINIZ olmayacak şekilde TASARLANMIŞ olsalar iyi olurdu. Bu belge, hobi ortamında üretilmesi daha kolay panolar oluşturmak için bir CAD paketini yapılandırma konusunda bazı ipuçları içerir. Cadsoft'un Eagle CAD paketine dayanmaktadır, ancak ilkeler nispeten geneldir ve diğer CAD paketlerine de uygulanabilir olmalıdır.

Adım 2: Giriş, Bölüm 2 - Cadsoft EAGLE

Cadsoft EAGLE: https://www.cadsoftusa.com/Cadsoft, yazılım dağıtımı aydınlanmasının gerçek bir mekânı olan bir Alman şirketidir. Makul fiyatlı profesyonel PCB tasarım paketlerine (1200 $) ek olarak, ücretsiz, lite, kar amacı gütmeyen ve diğer ara lisanslara sahiptirler. Yazılımları windows, linux ve MacOSX altında çalışır. Ön uçta dik (ancak çok yüksek olmayan) bir öğrenme eğrisi ile biraz tuhaf, ancak çoğu rapora göre diğer profesyonel CAD paketlerinden daha fazla değil. Hem şirketten hem de diğer kullanıcılardan aktif olan çevrimiçi destek forumları var, paket şu anda geliştirme aşamasında ve her sürümde daha iyi hale geliyor. Bir dizi PCB üreticisi, CAD dosyalarını doğrudan kabul edecektir. Bu iyi bir şey. Kullanın. Onu yay. "Profesyonel" olduğunuzda satın alın. Daha çok, bir Eagle kurulumunun hobiye daha iyi uyacak şekilde nasıl yapılandırılacağı ve özelleştirileceği hakkındadır.---Ayrıca bkz:Şematik Giriş Şematikten PCB oluşturunKütüphane parçaları oluşturmaTasarım kuralı değişikliği CAD Dosyalarını üreticilere gönderin

Adım 3: Örnek Devremiz: Bazı LED'leri Yanıp Söner

Örnek olarak, basit ve oldukça standart iki transistörlü, iki ledli "yanıp sönen" bir devre kullanacağım. Şuna benziyor.

(Bunu gerçekten oluşturmaya karar verirseniz, transistörler 2n4401, 2n2222, 2n3904 gibi herhangi bir genel amaçlı silikon NPN tipi olabilir.) Her bir LED'in AÇIK süresi yaklaşık R*C'dir (buradaki değerler için bir saniye). 3V'a kadar … her neyse, ancak daha yüksek voltajlar için akım sınırlama dirençlerini ayarlamanız gerekebilir.) Kapakların, kullanmayı düşündüğünüz güç kaynağından biraz daha yüksek bir voltaj derecesine sahip olması gerekir. 9V pil için 16V kapaklar kullandım. Dirençler 1/4 watt'tır.)

Adım 4: Parçaları Yerleştirme

Oldukça basit görünüyor, bu yüzden bileşenleri şematikte göründükleri gibi bir panoya atacağız:

Adım 5: Varsayılanları Kullanarak Otomatik Yönlendirildi ve Sorun Ne…

Ardından, daha sonra üst yönü "N. A." olarak ayarlamaya dikkat ederek, otomatik yönlendirici ile biraz oynarız. tek taraflı bir tahta elde etmek için (ancak diğer tüm varsayılan ayarları kullanarak.) Buna benzeyen bir şey elde ederiz.

Bu aslında oldukça hoş görünüyor. Sorun nedir? Sorun şu ki, o tahtayı mutfağınızda yapmaya çalışırsanız, muhtemelen çok fazla hayal kırıklığına uğrayacaksınız. İki ana konu vardır: 1) İz genişliği. Varsayılan iz genişliği 10mil (mil 1/1000 inçtir) veya yaklaşık 0,2 mm'dir. Bu, çoğu profesyonel PCB üreticisi için uygundur; çoğu, rutin ve güvenilir bir şekilde 6mil'e kadar panolar yapabilir. Ancak toner transferi gibi bir şey kullanarak bunu başarmak ÇOK güzel (ince uçlu bir mekanik kurşun kalemin 0,5 mm - yaklaşık 3 kat daha büyük olduğunu hatırlayın!) Deliklerin çevresinde kalan ped miktarıyla ilgili benzer bir sorun var; Süslü bir CNC delme makinesi için sorun değil, ancak tipik ev ekipmanıyla delikleri açmaya çalışırsanız, muhtemelen tüm pedi çıkarmış olursunuz. 2) Gümrükleme. Bu, izler arasında (veya izler ve pedler arasında) kalan boşluktur. İz genişliği gibi, varsayılan olarak küçük bir sayıdır: 8 mil. bu bir hobi için gerçekçi bir değer değil…

Adım 6: TASARIM KURALLARINI Düzeltelim

Toplu olarak, bu parametreler (ve diğerleri) pano için "Tasarım kuralları" olarak adlandırılır. Neyse ki, farklı PCB imalatçılarının gereksinimlerini karşılamak üzere değiştirilebilir olacak şekilde tasarlanmıştır ve hobicinin ihtiyaçlarına daha iyi uyacak şekilde değiştirilebilirler. DRC komutu veya butonu ile tasarım kuralı kontrolüne ve seçeneklerine ulaşabilirsiniz. Şuna benziyor.

DRC paneli genellikle bir tasarım kuralı KONTROLÜ yapmak için kullanılır. Bir tahta yerleştirildikten sonra (genellikle önemli bir elle yönlendirme ile) "KONTROL" düğmesine tıklarsınız ve Eagle gider ve yaptığınız şeyin belirttiğiniz tasarım kurallarına uygun olduğundan emin olur. Ancak, otomatik yönlendirici sizin belirlediğiniz tasarım kurallarına da dikkat eder; otomatik yönlendirici "yasadışı" olan panolar oluştursaydı, bu çok kullanışlı bir özellik olmazdı. Gördüğünüz gibi değiştirebileceğiniz çok sayıda parametre var. Biz sadece birkaçıyla ilgileniyoruz. (bireysel parametreler genellikle gerçekte değiştirdiğiniz nesneyi gösteren güzel bir resimle gösterilir. Güzel bir yardım özelliği…)

7. Adım: GİZLİLİK Kurallarının Değiştirilmesi

TEMİZLİK panelinde, birkaç farklı nesne türü arasında istenen boşluğu kontrol edebiliriz. Varsayılan boşluk, her şey için 8mils'dir…

Bir noktada değerlerin ne olmasını istediğinize karar vermeniz gerekir. Bu sadece bir örnek, o yüzden ben seçiyorum. 1/32 inç'e çok yakın olan 0,8 mm'yi seviyorum. Böylece bir dizi boşluk değerini 0,8 mm'ye ayarlayabiliriz: "Aynı sinyal" boşlukları küçük sayılarda kalabilir; bununla pek ilgilenmiyoruz. PAD'den PAD'ye açıklık, önemli ölçüde daha küçük 0,5 mm olmalıdır; bunun hakkında daha sonra…

8. Adım: SIZES Kurallarını Değiştirme

BOYUTLAR panelinde değiştirilecek bir sonraki parametre grubu bulunur.

Mikro veya kör yollar hakkında endişelenmemize gerek yok, çünkü bunlar ilk etapta hobiler için uygun değil ve ikinci olarak ücretsiz Eagle tarafından desteklenmiyor. Minimum genişliği ve minimum matkabı (yine) 0,8 mm olarak ayarlayabiliriz (bu arada, 0,8 mm yaklaşık 68 numaralı matkaptır.)

Adım 9: Ped Boyutlarını RESTRING Kurallarıyla Değiştirme

RESTRING paneli, pedlerin boyutunu kontrol eder. Yüzüğü de 0,8 mm kalınlığında yapabilseydik güzel olurdu, ancak her iki tarafta 0,8 mm delik ve 0,8 mm halka olduğunda, 2,4 mm çapında pedlere sahip olursunuz. Pek çok parça 0,1 inç (2,54 mm) merkezlerde pedlere sahip olduğundan, bu, ARASINDA yeterli boşluk bırakmaz.

pedler. Bu yüzden burada 0.6mm kullanacağım ve yine de yukarıda bahsettiğim pedler arasındaki daha küçük boşluk değerlerini kullanmam gerekecek. 0,8 mm'den çok daha büyük olan PAD'lerle hala sorunlarım olacak (birçok konektörde olduğu gibi.025 inçlik kare bir direği tutmak için yaklaşık 1 mm'lik bir delik gerekir.) Kullanmakta olduğunuz PCB tekniği ile ilgili daha fazla sorun yaşadığınız yere bağlı olarak restring ayarları. Büyük bir pedin bir avantajı, gerçekte kullandığınız matkaba karşı daha az hassas olmanızı sağlamasıdır; Kütüphane.6mm matkap için ayarlansa ve.8mm matkap kullansanız bile elinizde yeterince bakır kalmalıdır ki büyük bir sorun yaşamazsınız. İç katman veya mikro yol değerleri ayarlamanız gerekmez:

Adım 10: İsteğe bağlı: Ped ŞEKİLLERİNİ Ayarlayın

ŞEKİLLER panelinde, RESTRING panelinde pedleri çok büyük yaptığım için ped şeklini YUVARLAK yapmaya zorlamayı seviyorum. Büyük restring değerleri kullandığınızda oval pedler ÇOK genişler… Bu isteğe bağlıdır, ancak:

Adım 11: Seçtiğiniz Kuralları Kaydedin ve Yeniden Otomatik Yönlendirin

Tüm bu parametreleri değiştirdikten sonra, bunları UYGULAMALIYIZ ve ardından DOSYA paneline geri dönüp uygun bir yere kaydedebiliriz:

Gelecekteki panoları oluştururken, hepsini yeniden yazmak yerine hobi dostu parametreleri okumak için DRC penceresinin DOSYA panelini kullanabilirsiniz. (Ya da sadece üst sayfadan honny.dru dosyasını alın.) Hatta onları init dosyanızın içine bile çekebilirsiniz. Devreye dönersek, autorouter'ı ŞİMDİ çalıştırırsam, çok daha makul görünen bir sonuç alıyorum…

Adım 12: Ama Neden Orada Durun?

Orada durabiliriz, ama buna gerek yok. Otomatik yönlendirici bir ızgara üzerinde çalışır (varsayılanı 50 mildir), bu nedenle yaptığı şey, ızgara boyunca tasarım kurallarını ihlal etmeyen yerlere izler koymaktır. Bu muhtemelen daha geniş hatlar veya açıklıklar için önemli ölçüde DAHA FAZLA alan olduğu anlamına gelir. Tüm panoyu GRUPLARsak, "1.0mm genişliğini" veya eşdeğerini değiştirebilir ve DRC "check" seçeneğini kullanarak özelliklerimizi HALA geçip geçmediğimizi görebiliriz. Ya da sahip olabilirdik

farklı parametrelere sahip başka bir DRC dosyası. Aslında, bu pano, boşluk kurallarımızı ihlal etmeden iz genişliğini 1,4 mm'ye yükseltebilir:

Adım 13: PCB Tasarımını Sonlandırma

Bu noktada, birbirine oldukça yakın olan bazı izler vardır ve bunları manuel olarak biraz daha uzaklaştırmak ve otomatik yönlendiricinin yaptığı bazı garip şeyleri temizlemek mantıklı olabilir. Ve bunun 9V pil sayesinde kendi başına duran sahne kenarı uyarı ışıklarından biri olmasını istediğime karar verebilirim, bu da bazı bileşenleri biraz yeniden konumlandırmam gerektiği anlamına geliyor. Serigrafinin etrafında hareket edebilirim, böylece toner aktarımını da bunun için kullanabilirim. Bununla bitiriyorum:

Adım 14: Ama Çalıştı mı?

Görelim. Fazla tecrübesi olmayan birini daha iyi taklit edebilmek için burada kasıtlı olarak özensiz davranabilirim, değil mi? (Elbette. Bu iyi bir bahane. Normalde kartlarımı bir LPKF PCB "çizici" üzerinde çalıştırırım, bu yüzden bunu gerçekten zor yoldan yapmakta berbatım.)

Tahta artıkları, dergi kağıdı/toner transferi; bu noktada o kadar harika görünmüyor. Keskin bir rötuş yapın.. dağlayın, delin, temizleyin… "Serigrafi" için daha fazla toner aktarımı, bileşenler ekleyin ve açın…

Adım 15: Özet

Bu sadece bazı kişisel görüşlere dayanan bir örnektir. Anahtar düşünce

İzleriniz ne kadar genişse ve aralarında ne kadar fazla boşluk varsa, tahtanızın hobiler tarafından üretilmesi o kadar kolay olacaktır. Ve çoğu PCB paketi, işin çoğunu sizin için yapacak şekilde değiştirilebilen ayarlara sahiptir…