Создание печатной платы: Разработка своего устройства от А до Я. Часть 2: Создание устройства / Хабр

Как разработать печатную плату: этапы разработки

Как известно, печатная плата используется для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Процесс разработки платы также называют «разводкой». В данной статье мы рассмотрим этапы и особенности производственного процесса печатных плат.

Программы для моделирования

Для разработки печатных плат применяют специальные программы автоматического проектирования. Среди наиболее популярных:

• P-CAD
• OrCAD
• TopoR
• Altium Designer
• Specctra
• Proteus
• gEDA
• KiCad

Основные этапы разработки

Выделяют следующие 3 этапа разработки печатных плат

1. Подготовительный
2. Конструирование
3. Создание выходной документации

Рассмотрим их подробнее.

Подготовительный

• Импорт принципиальной электросхемы в базу данных САПР
• Добавление в САПР компонентов (схемы каждого компонента, расположение и предназначение выводов)
• Получение информации об условиях будущего производства платы (типы материалов, кол-во слоев, класс точности, диаметры отверстий и т. д.), подбор материалов на основе полученной информации

Конструирование

• Создание формы конструкции платы – контур, размеры, отверстия для крепежа, предельно допустимая высота компонентов
• Размещение всех компонентов – автоматическое или вручную
• Трассировка платы – так называется отрисовывание дорожек
• Проверка на ошибки – зазоры, замыкания, наложение одного компонента на другой и т.д.
• Расчет механических свойств будущей платы

Создание выходной конструкторской документации

Файл для платы переводится в формат, по которому будет работать изготовитель. Вся необходимая конструкторская документация оформляется по стандартам. В ней указываются:

• Тип материала основания платы
• Диаметры сверления отверстий
• Тип переходных отверстий – закрытые паяльной маской, открытые, луженые
• Кол-во областей гальванических покрытий и их тип
• Цвет и тип паяльной маски
• Необходимость/отсутствие необходимости в маркировке
• Способ обработки контура (фрезеровка, скрайбирование)

Далее мы рассмотрим материалы для производства и ряд других нюансов, которые учитываются в ходе разработки плат.

Материалы

Для изготовления базы платы применяется сплошной непроводящий материал. Чаще всего это стеклотекстолит (FR-4). Для придания ему проводящих свойств (создание проводящего слоя) он покрывается слоем меди или другого металла. Если требования к производительности схемы платы высокие, то тогда применяют керамику или PTFE.

Слои

Имеется в виду, будет ли ПП 1- или 2-х сторонней. Если плата односторонняя, то это самый экономичный вариант, так как надо использовать только 1 слой меди. Но такая ПП не подойдет для реализации каких-либо сложных проектов, например, коммерческих. Для больших задач потребуется плата с двумя слоями.

Отметим, что чем сложнее конструкция, чем сложнее стоящие перед нею задачи, тем больше дополнительных слоев металлизации требуется для платы.

Медные дорожки

Под этим названием скрывается один из самых важных компонентов ПП – электрические соединения. Они создаются посредством удаления лишней меди с металлизированного слоя.

Переходные отверстия

Это тоже один из важных элементов платы. Такие отверстия применяются в платах с двумя и более слоями для обеспечения электрического соединения одного металлизированного слоя с другим.

4 разновидности отверстий

1. Сквозные – самые популярные, когда отверстие просверливается через всю плату и покрывается металлом для формирования электрического контакта со слоями.
2. Глухие – соединяют наружный слой с одним или несколькими внутренними.
3. Скрытые – отверстия переходного назначения, которые не выходят наружу и соединяют сигналы на внутренних слоях.
4. Микро-отверстия – отверстия малых диаметра и глубины, которые проделываются либо лазером, либо высверливаются с тщательным контролем глубины (соединяют внешний слой с внутренним).

Другие важные нюансы

Далее мы разъясним значения ещё нескольких ключевых компонентов ПП.

• Паяльная маска – защитный зеленый слой, который у многих и ассоциируется собственно с самой платой (зеленый – самый популярный цвет, но может быть и другой).
• Реперные точки – небольшие окружности, не закрытые маской, которые рассчитаны на системы автоматического монтажа компонентов для калибровки и правильной установки элементов на плату
• Шелкография – дополнительный слой в виде рисунков, необходимый для визуального ориентирования в схеме платы
• Медные полигоны – участки меди, подсоединенные путем электрического соединения к земле или питанию, необходимые для снижения шумов устройства и отведения излишков тепла от мощных и активных компонентов

Что нужно учесть при разработке ПП?

Самое главное, что требуется решить на стадии подготовки к созданию платы – это выбор типа схемы. Все просто – он должен соответствовать требованиям в зависимости от того, на каком оборудовании ПП будет использоваться и какие задачи решать.

Если цели и задачи определены, если вам ясно, как будет функционировать устройство на основе будущей печатной платы, то можно приступать к её проектированию. А здесь появляется не менее важная задача – выбор материалов и компонентов для будущей платы. Для этого стоит руководствоваться следующими пунктами:

• Наличие в продаже – это определяет, насколько быстро будет изготовлена ПП
• Цикл производства компонентов – стоит учесть риск снятия выбранного компонента с производства
• Использование оптимальных фильтров по компонентам
• Выбор правильного корпуса – в противном случае могут возникнуть проблемы с впаиванием подходящего компонента

И перед тем как начинать проектировать ПП в одной из выбранных компьютерных программ, лучше набросать эскиз платы на бумаге. А лучше – более детально расписать работу каждого блока по отдельности, на отдельных листах.

Когда же подготовительный этап создания ПП будет завершен, то вы можете передавать все на производство. Для специалистов нашей компании вам достаточно будет подготовить файл будущего проекта в любом из форматов – PCAD, Gerber, CAM350, ACCEL EDA. После этого необходимо лишь заполнить бланк заказа на изготовление (его вы можете скачать у нас с сайта) или оформить онлайн-заявку.

Наверх

Проектирование печатной платы устройства — Национальная сборная Worldskills Россия

“

В этом занятии давайте поговорим о системе проектирования печатных плат и рассмотрим этапы создания такого проекта

Глоссарий

Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:

проведение рисунков дорожек между компонентами согласно соединениям схемы принципиальной электрической

Видеолекция

Конспект

Поговорим о системе проектирования печатных плат и рассмотрим этапы создания проекта необходимой платы

1. Проектирование корпусирования
2. Проектирование контуров печатных плат
3. Настройка правил проектирования
4. Создание контура печатных плат и технологических отверстий
5. Расстановка компонентов
6. Трассировка соединений
7. Проверка
8. Рефакторинг
9. Создание корпусных элементов на основе печатных плат
10. Создание документации для производства

Эскизное проектирование элементов

Часы будут выполнены в виде соединения плоскостей. Верхняя плоскость — оргстекло, которое будет защищать элементы, далее — печатная плата, на которой они будут расположены. Ниже расположится поддон, защищающий эти элементы. Между платой и поддоном будет аккумулятор.

Крепеж осуществим в виде шпильки, которая стягивает всю конструкцию. Между плоскостями расположим вставки, которые будут регулировать расстояние и поддерживать конструктивную жесткость.

Эскиз чертежа контура печатных плат

1. Создаем контур, принимая во внимание размер энкодера и индикатора

2. Аналогично создаем корпус для поддона

3. Располагаем отверстия для необходимых креплений

4. Создаем контуры ушек для крепления ремешков

Электронная документация

1. Открываем схему устройства и переходим в проект печатной платы

2. Задаем необходимые параметры в разделе технологических правил, учитывая, что будем изготавливать платы фрезерным способом

3. Проконтролируем классы цепей и требования по каждому классу

4. Настраиваем отображение слоев

5. Настраиваем сетку для расположения компонентов и рисунков соединений

6. Создаем контур печатных плат согласно разработанным эскизам

7. Добавляем механические отверстия под стойки

8. Создаем контур для поддона

Важно

Изготовление печатной платы для компонентов и поддона будет производиться в одном цикле

9. Расставляем компоненты по контуру платы

10. Получаем расположение компонентов в нужном порядке

11. Так будет выглядеть плата после изготовления заводским способом

12. Производим трассировку вручную

Важно

Если ручная трассировка не получится, необходимо передвинуть компоненты более оптимально или поменять соединения на схеме электрической принципиальной

13. После проверки создаем документацию для производства печатной платы

Особенности трассировки

1. Если необходимо передвижение дорожки на другую сторону, то создается переходное отверстие

2. Изготовление фрезерным способом не позволяет автоматически сделать металлизированные отверстия переходов, поэтому они будут изготовлены проволочным способом

3. Проволочный способ не позволяет проводить монтаж компонентов над отверстиями, поэтому все переходы между сторонами необходимо выполнить вне компонентов

4. Если не получается провести дорожку, то нужно воспользоваться возможностью контроллера передвигать выводы

“

Итак, мы создали электронный проект для производства печатной платы и изучили особенности трассировки. Давайте перейдем к заданиям.

Интерактивное задание

Для закрепления полученных знаний пройдите тест

Оргстекло, аккумулятор, печатная плата, поддон

Поддон, аккумулятор, печатная плата, оргстекло

Оргстекло, печатная плата, аккумулятор, поддон

Печатная плата, оргстекло, аккумулятор, поддон

Передвинуть компоненты более оптимально или поменять соединения на схеме электрической принципиальной

Запустить автоматическую трассировку

Увеличить размер печатной платы

Уменьшить количество компонентов

Чтобы не повредить компоненты при монтаже

Этот способ имеет больше возможностей при трассировке

Изготовление фрезерным способом не позволяет автоматически сделать металлизированные отверстия переходов

Этот способ надежнее при эксплуатации готового изделия

Проволочный способ не позволяет проводить монтаж компонентов над отверстиями

Чтобы схема была читаемой при монтаже

Большинство компонент не позволяют делать переходы

Это удобно при ручной трассировке

К сожалению, вы ответили неправильно

Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Неплохо!

Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Отлично!

Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями

PCB CREATION

Компания PCB Création специализируется на декорировании продуктов питания. Вот уже 25 лет компания PCB Création сопровождает кондитеров и владельцев ресторанов в их творчестве и предлагает им широкий выбор украшений для их блюд и кондитерских изделий. Инновации и креативность являются ключевыми словами их компании.

Происхождение

• Франция

  154

Бренд

• PCB CREATION

  158

Сбросить эту группу

Категории

Тип 9000 3

• Шарики

  1

• Шоколад

  1

• Рождество

  1

• Масло какао

  22

• Красители

  6

9000 9

Хрустяшки

2

• Пасха

  8

• Золото

  1

• Приветственный ярлык

  1

• Хэллоуин 9000 2 8

• Кипетти

  15

• Любовь

  1

• Мини-безе

  6

• Форма

  5

• Порошок

  10

• Рамадан

  12

• Блестящий

  5

• Серебро

  1

• 9 0010 Спрей

  4

• Звезда

  7

• Трафарет

  2

• Метки

  1

• Не определено 9000 2 21

Температура

• Охлаждение

  143

• Сухой

  16

Цена

0,00 — 650,00 дирхамов ОАЭ

C сертификация

Ароматизатор

• Без ароматизатора

  39

• Малина

  2

• Темный шоколад

  4

• Белый шоколад

  4

• Натуральный 900 02 49

• Оранжевый

  1

• Шоколад

  16

• Кунжут

  1

157 товаров.

Сортировать по:

Показаны 1-24 из 157 позиций

Наверх 

Важная динамика создания печатных плат — производство печатных плат и сборка печатных плат

Мир наводнен цифровой революцией, которая включает в себя компьютерные коды и электронику. Из-за этого электронная инженерия и дизайн становятся ключевыми для любых технических достижений. Но можете ли вы говорить об электронном дизайне и технике без учета печатных плат (PCB)? Поэтому становится крайне важно понять, что все это влечет за собой, методы создания и где вы можете получить такие печатные платы. Так почему бы не покопаться и не посмотреть, что все это влечет за собой, помимо того, как вы можете его создать.

Определение печатной платы

Печатная плата, аббревиатура печатной платы, означает плату, которая электрически и механически соединяет электронные компоненты с помощью проводящих площадок, дорожек и других атрибутов, выгравированных из одного или нескольких слоев меди. расслоения между листами подложки или на них, которые оказались непроводящими.

ПХД существуют в различных формах, и это часто зависит от механизмов, используемых для их образования. Отличным примером является печатная плата EAGLE, в которой используется технология EAGLE при создании печатной платы. Кроме того, такие печатные платы производятся различными компаниями по всему миру. В результате качество и цена печатной платы часто различаются в зависимости от компании, производящей, собирающей или тестирующей печатную плату. Поэтому, если вам нужна отличная печатная плата, лучше не искать дальше компанию RayMing PCB & Assembly.

Запросить производство и сборку печатных плат

Создание печатных плат

Программное обеспечение для создания печатных плат

Печатные платы доказывают такой общий аспект электронного проектирования и разработки, что большинство людей часто забывают понять, что все это подразумевает. Но поскольку мы убрали это с пути, становится крайне важным понять, как его создать. Раньше печатные платы подразумевали соединение двухточечной проводки, трудоемкий процесс, который часто приводил к коротким замыканиям всякий раз, когда изоляция изнашивалась. Однако со временем технология перешла на интегральные схемы и кремний, что привело к снижению стоимости и размера печатных плат.

Понимание того, как создать печатную плату, помогает узнать, из каких компонентов состоит печатная плата. Так почему бы не углубиться в это, прежде чем переходить к созданию печатной платы?

Компоненты печатной платы

Печатная плата содержит четыре основных компонента: подложку (FR4), медь, паяльную маску и шелкографию.

• Подложка (FR4). Подложка или FR4, основной материал, состоит из стекловолокна, и благодаря своей толщине и жесткости он придает печатной плате твердое ядро. Тем не менее, важно отметить, что другие подложки для печатных плат могут включать в себя высокотемпературный и гибкий пластик, такой как каптон или аналогичный.

Толщина подложки печатной платы различается, и часто она может варьироваться от 1,6 мм у продуктов SparkFun до 0,8 мм у плат LilyPad.

• Медь. Медный слой представляет собой тонкую фольгу, которая приклеивается к плате с помощью клея и тепла. Медный слой можно наносить на обе стороны двухсторонней печатной платы, тогда как один слой наносится на одностороннюю и менее дорогую печатную плату. Однако для двусторонней платы количество медных слоев может варьироваться от одного до более чем шестнадцати слоев. Толщина меди указывается в унциях на каждый квадратный фут.
• Паяльная маска. Он состоит из непосредственного слоя, лежащего на меди, и придает печатной плате зеленый цвет. Паяльная маска предназначена для изоляции медных дорожек, особенно от случайных прикосновений или контакта с металлическими веществами, токопроводящими битами или припоем. Это также помогает пользователю правильно устанавливать правильные точки и ограничивать перемычки припоя. Пожалуйста, помните, что паяльная маска может быть и других цветов, так как зеленый часто является преобладающим цветом.
• Шелкография. Он охватывает белый слой, включенный в паяльную маску. Он добавляет цифры, символы и буквы на печатную плату, чтобы облегчить понимание платы помимо сборки.

Теперь, когда вы понимаете различные компоненты, из которых состоит печатная плата, мы можем углубиться в процесс создания печатной платы.

Запросить производство и сборку печатных плат

Создание печатной платы

Вы разработчик электроники с уникальным дизайном и хотите создать прототип печатной платы, но не имеете технических средств для этого? ? Если это так, рассмотрите следующие шаги для создания функциональной печатной платы.

• Соберите все материалы и инструменты, которые вам понадобятся для сборки печатной платы. Здесь вы должны получить утюг, мини-дрель, латексную перчатку, лазерный принтер и некоторую форму защиты глаз. Кроме того, приобретите необходимые материалы, такие как глянцевая/журнальная бумага, раствор для травления, маркер (с тонким наконечником), печатная плата, наждачная бумага, кусок ткани и линейка.
• Создайте свою печатную плату. Вы можете сделать это различными способами, хотя крайне важно разработать топологию печатной платы, используя хорошую программу проектирования печатных плат, такую ​​как редактор EAGLE. Однако, если у вас уже есть макет (печатная плата), вы можете пропустить этот процесс. Кроме того, вы можете написать любой понравившийся дизайн прямо на печатной плате, особенно если вы не планируете печатать.
• Распечатайте макет печатной платы. Вы должны убедиться, что используете технологию лазерной печати (лазерный принтер), хотя ксерокопия также может работать. Однако для печати необходимо использовать журнал или глянцевую бумагу.
• Прогладьте макет печатной платы после печати. После завершения процесса печати вы должны прогладить макет печатной платы с помощью обычного утюга для стирки. Он перенесет чернила на печатную плату. Однако будьте осторожны и убедитесь, что установленная температура утюга соответствует толщине бумаги. Если бумага слишком толстая, используйте максимальную температуру, и наоборот, когда бумага окажется тонкой.
• Потрите бумагу, чтобы удалить ее с доски. Здесь вы должны максимально внимательно следить за тем, чтобы чернила оставались на доске, когда вы стираете бумагу с доски. Лучший способ сделать это — замочить печатную плату в воде примерно на пять минут, чтобы обеспечить плавное удаление бумаги.
• Перед шлифованием краев отпилите лишнюю площадь доски. Пожалуйста, избавьтесь от лишнего пространства на плате, отпилив его небольшой пилой по металлу. Было бы лучше, если бы вы затем сгладили края, отшлифовав их мелкой наждачной бумагой. Это придаст вашей доске завершенный, гладкий вид.
• Очистите печатную плату и восстановите ее. К сожалению, некоторые кусочки бумаги обязательно останутся так же, как вы стерли бумагу с печатной платы. По этой причине вы должны избавиться от кусочков бумаги, используя наконечник резака, конец циркуля или зубочистку. Если вы удалите какие-либо чернила во время этого процесса, вы должны убедиться, что чернила восстановлены, используя линейку и маркер.
• Протравите печатную плату. Следующий этап включает в себя травление платы, и здесь вы должны использовать раствор для травления, такой как типичный хлорид железа. Вылейте раствор для травления в пластиковый контейнер (избегайте металлических контейнеров) и вставьте печатную плату примерно на сорок пять минут. Пожалуйста, убедитесь, что это не займет больше времени, чтобы предотвратить травление области, защищенной чернилами.
• Промойте доску. Затем вам нужно промыть печатную плату водопроводной водой. Здесь примите максимальные меры предосторожности, используя пластиковые перчатки, пластиковый пинцет и т. д., чтобы защитить оборудование от ржавчины.
• Удалите оставшиеся чернила. Во-первых, попробуйте смахнуть остатки чернил с помощью хозяйственного мыла, особенно после того, как вы протравите печатную плату, чтобы открыть медные сегменты. Кроме того, вы также можете очистить его с помощью мелкой и мелкой наждачной бумаги. Это придаст ему блестящий вид.
• Просверлите отверстия. Он включает в себя предпоследний шаг в создании печатной платы. Здесь вам нужно просверлить печатную плату с помощью мини-дрель. Обязательно промойте доску водопроводной водой после завершения процесса сверления. Кроме того, постарайтесь убедиться, что сверление происходит на стороне, содержащей медь (разметка меди), которая действует как направляющая для сверления.
• После того, как вы закончите процесс сверления, очистите плату и припаяйте все компоненты, чтобы она работала.

Запросить производство и сборку печатных плат сейчас

Как ясно видно из процесса создания печатной платы, этот процесс оказывается трудной задачей, и разработчику электроники приходится проявлять чрезвычайное терпение. Так что, если вам нужно много дизайнов печатных плат или вы чувствуете себя сбитым с толку процессом создания печатных плат, вы можете заказать услугу продукта в компании RayMing PCB & Assembly.

Компания базируется в Китае и занимается производством, изготовлением, сборкой и тестированием различных типов печатных плат. Например, они могут изготовить для вас печатные платы Eagle, помимо производства различных печатных плат. Производство включает в себя многослойные печатные платы, печатные платы Rogers, гибкие печатные платы, печатные платы HDI, печатные платы с тефлоновым покрытием, печатные платы с радиочастотным излучением, печатные платы Isola и т. д.

Кроме того, компания доказала свою надежность, когда дело доходит до изготовления печатных плат по индивидуальному заказу для своих клиентов. Если помимо других услуг по сборке печатных плат вам нужны услуги по сборке, вы можете положиться на компанию, которая предоставит услуги по сборке печатных плат «под ключ» или «под ключ». Компания берет на себя весь процесс, включая тестирование, закупку компонентов, окончательную сборку и производство при выполнении полного процесса «под ключ». Тем не менее, для части «под ключ» он позволяет заказчику предлагать определенные компоненты и печатную плату, поскольку он выполняет все остальное.

RayMing PCB & Assembly гарантирует надежную службу поддержки клиентов, которая гарантирует быстрые ответы на ваши запросы, а также гарантирует своевременную доставку.