ЛУТ технология изготовления в домашних условиях

Так как я учусь на инженера, я часто делаю дома проекты с достаточно простыми электронными схемами и для этого частенько делаю печатные платы сам.

Что такое печатная плата?

Печатная плата (ПП) служит для механического монтажа радиокомпонентов и электрического их соединения с помощью проводящего рисунка, контактных площадок и других компонентов, вытравленных на медном слое ламинированной пластины.
На ПП находятся заранее спроектированные медные дорожки. Правильно проектирование соединений посредством этих дорожек сокращает количество использованных проводов, а значит, и количество повреждений, вызванных разрывами соединений. Компоненты монтируются на ПП пайкой.

Способы создания

Основных способов изготовления печатных плат своими руками три:

1. ЛУТ технология изготовления печатных плат
2. Нанесение дорожек вручную
3. Травление на лазерном станке

Метод лазерного травления является промышленным, поэтому я расскажу подробнее о первых двух методах изготовления.

Шаг 1: Создаем разводку печатной платы

Обычно разводку делают путем конвертирования принципиальной схемы с помощью специальных программ. Существует множество бесплатных программ в открытом доступе, например:

1. Cadsoft Eagle
2. PCBWizard

Я создал разводку с помощью первой программы.

Не забудьте в настройках изображения (Файл – Экспорт – Изображение) выбрать DPIG 1200 для лучшего качества изображения.

Шаг 2: Материалы для платы

(текст на фото):

• Журналы или рекламные брошюры
• Лазерный принтер
• Обычный утюг
• Ламинат с медным покрытием для ПП
• Раствор для травления
• Поролоновая губка
• Растворитель (например, ацетон)
• Провод в пластиковой изоляции

Также вам понадобятся: перманентный маркер, острый нож, наждачная бумага, бумажные полотенца, вата, старая одежда.
Объяснять технологию я буду на примере изготовления ПП сенсорного выключателя с IC555.

Шаг 3: Распечатываем разводку

Распечатайте разводку схемы на листе глянцевой или фото бумаги форматаА4 на лазерном принтере. Не забудьте:

• Распечатывать нужно изображение в зеркальном отображении
• Выберите «Печатать все черным» и в программе для дизайна печатных плат и в настройках лазерного принтера
• Убедитесь, что изображение будет напечатано на глянцевой стороне листа.

Шаг 4: Вырезаем плату из ламината

Вырежьте из листа ламината кусок такого же размера, как и изображение разводки платы.

Шаг 5: Шлифуем плату

Обработайте фольгированную сторону металлической мочалкой или абразивной стороной губки для мытья посуды. Это нужно, чтобы снять оксидную пленку и фоточувствительный слой.
На загрубленную поверхность изображение ложится лучше.

Шаг 6: Варианты изготовления схемы

Вариант 1:
ЛУТ: перенос напечатанного на глянцевом слое бумаги изображения на фольгированный слой ламината. Положите напечатанное изображение на горизонтальную поверхность тонером вверх. Положите сверху плату медным слоем на изображение. Изображение должно располагаться ровно относительно краев. Скрепите ламинат и изображение с двух сторон скотчем, чтобы бумага не могла сместиться, липкий слой скотча не должен попасть на медное покрытие.

Вариант 2:
Нанесение дорожек перманентным маркером: взяв за образец распечатанную разводку, нанесите схему на медный слой куска ламината сначала простым карандашом, затем обведите перманентным черным маркером.

Шаг 7: Проглаживаем изображение

• распечатанное изображение нужно прогладить утюгом. Разогрейте утюг до максимальной температуры.
• положите на ровную деревянную поверхность чистую ненужную ткань, на нее положите будущую плату медным слоем вверх с прижатым к нему изображением схемы.
• с одной стороны прижмите плату рукой с полотенцем, с другой прижмите ее утюгом. Утюг держите в течение 10 секунд, затем начинайте проглаживать с бумагой немного надавливая, в течение 5-15 минут.
• хорошо прогладьте края – с нажимом, медленно перемещая утюг.
• длительное нажатие действует лучше, чем постоянно проглаживание.
• тонер должен расплавиться и прилипнуть к медному слою.

Шаг 8: Очистка платы

После утюжки поместите ее в теплую воду примерно на 10 минут. Бумага намокнет и ее можно будет удалить. Удаляйте бумагу под малым углом и, желательно, без остатков.

Иногда с бумагой снимаются частички дорожек.
Белым прямоугольником на фотографиях выделено место, где дорожки плохо перенесены и затем восстановлены черным перманентным маркером.

Шаг 9: Травление

Во время травления нужно быть чрезвычайно осторожным.

• сначала оденьте резиновые перчатки или перчатки с пластиковым покрытием
• застелите пол газетами на всякий случай
• наполните пластиковую коробку водой
• добавьте в воду 2-3 чайных ложки порошка хлорида железа
• опустите плату в раствор примерно на 30 минут
• хлорид железа вступит в реакцию с медью и медь, не защищенная слоем тонера, уйдет в раствор
• чтобы проверить, как идет травление внутренних частей платы, достаньте плату из раствора пассатижами, если внутренняя часть еще не очистилась от меди, оставьте ее в растворе еще на некоторое время.

Слегка перемешивайте раствор, чтобы реакция шал активнее. В растворе образуется хлорид меди и хлорид железа.

Каждые две-три минуты проверяйте, вся ли медь вытравлена с платы.

Шаг 10: Техника безопасности

Не прикасайтесь к раствору незащищенными руками, обязательно используйте перчатки.
На фото видно, как проходит травление.

Шаг 11: Утилизация раствора

Раствор для травления токсичен для рыб и других водных организмов.
Не выливайте отработанный раствор в раковину, это незаконно и может испортить трубы.
Разбавьте раствор для снижения концентрации и только после этого слейте в общую канализацию.

Шаг 12: Завершение процесса изготовления

На фото показаны для сравнения две печатных платы, изготовленных с помощью ЛУТ и перманентного маркера.

апните несколько капель растворителя (можно жидкость для снятия лака) на ватку и удалите остатки тонера с платы, у вас должны остаться только медные дорожки. Действуйте осторожно, затем просушите плату чистой тканью. Обрежьте плату до нужного размера и обработайте края наждачной бумагой.

Просверлите монтажные отверстия и припаяйте все компоненты на плату.

Шаг 13: Заключение

1. Лазерно-утюжная технология — вполне эффективный способ изготовления печатных плат в домашних условиях. Если делать все аккуратно, каждая дорожка получится четкой.
2. Выполнение разводки с помощью перманентного маркера ограниченно нашими художественными навыками. Этот способ подходит для простейших схем, для чего-то более сложного лучше изготавливать плату первым способом.

ЛУТ технология изготовления в домашних условиях

Так как я учусь на инженера, я часто делаю дома проекты с достаточно простыми электронными схемами и для этого частенько делаю печатные платы сам.

Что такое печатная плата?

Печатная плата (ПП) служит для механического монтажа радиокомпонентов и электрического их соединения с помощью проводящего рисунка, контактных площадок и других компонентов, вытравленных на медном слое ламинированной пластины.
На ПП находятся заранее спроектированные медные дорожки. Правильно проектирование соединений посредством этих дорожек сокращает количество использованных проводов, а значит, и количество повреждений, вызванных разрывами соединений. Компоненты монтируются на ПП пайкой.

Способы создания

Основных способов изготовления печатных плат своими руками три:

1. ЛУТ технология изготовления печатных плат
2. Нанесение дорожек вручную
3. Травление на лазерном станке

Метод лазерного травления является промышленным, поэтому я расскажу подробнее о первых двух методах изготовления.

Шаг 1: Создаем разводку печатной платы

Обычно разводку делают путем конвертирования принципиальной схемы с помощью специальных программ. Существует множество бесплатных программ в открытом доступе, например:

1. Cadsoft Eagle
2. PCBWizard

Я создал разводку с помощью первой программы.

Не забудьте в настройках изображения (Файл – Экспорт – Изображение) выбрать DPIG 1200 для лучшего качества изображения.

Шаг 2: Материалы для платы

(текст на фото):

• Журналы или рекламные брошюры
• Лазерный принтер
• Обычный утюг
• Ламинат с медным покрытием для ПП
• Раствор для травления
• Поролоновая губка
• Растворитель (например, ацетон)
• Провод в пластиковой изоляции

Также вам понадобятся: перманентный маркер, острый нож, наждачная бумага, бумажные полотенца, вата, старая одежда.
Объяснять технологию я буду на примере изготовления ПП сенсорного выключателя с IC555.

Шаг 3: Распечатываем разводку

Распечатайте разводку схемы на листе глянцевой или фото бумаги форматаА4 на лазерном принтере. Не забудьте:

• Распечатывать нужно изображение в зеркальном отображении
• Выберите «Печатать все черным» и в программе для дизайна печатных плат и в настройках лазерного принтера
• Убедитесь, что изображение будет напечатано на глянцевой стороне листа.

Шаг 4: Вырезаем плату из ламината

Вырежьте из листа ламината кусок такого же размера, как и изображение разводки платы.

Шаг 5: Шлифуем плату

Обработайте фольгированную сторону металлической мочалкой или абразивной стороной губки для мытья посуды. Это нужно, чтобы снять оксидную пленку и фоточувствительный слой.
На загрубленную поверхность изображение ложится лучше.

Шаг 6: Варианты изготовления схемы

Вариант 1:
ЛУТ: перенос напечатанного на глянцевом слое бумаги изображения на фольгированный слой ламината. Положите напечатанное изображение на горизонтальную поверхность тонером вверх. Положите сверху плату медным слоем на изображение. Изображение должно располагаться ровно относительно краев. Скрепите ламинат и изображение с двух сторон скотчем, чтобы бумага не могла сместиться, липкий слой скотча не должен попасть на медное покрытие.

Вариант 2:
Нанесение дорожек перманентным маркером: взяв за образец распечатанную разводку, нанесите схему на медный слой куска ламината сначала простым карандашом, затем обведите перманентным черным маркером.

Шаг 7: Проглаживаем изображение

• распечатанное изображение нужно прогладить утюгом. Разогрейте утюг до максимальной температуры.
• положите на ровную деревянную поверхность чистую ненужную ткань, на нее положите будущую плату медным слоем вверх с прижатым к нему изображением схемы.
• с одной стороны прижмите плату рукой с полотенцем, с другой прижмите ее утюгом. Утюг держите в течение 10 секунд, затем начинайте проглаживать с бумагой немного надавливая, в течение 5-15 минут.
• хорошо прогладьте края – с нажимом, медленно перемещая утюг.
• длительное нажатие действует лучше, чем постоянно проглаживание.
• тонер должен расплавиться и прилипнуть к медному слою.

Шаг 8: Очистка платы

После утюжки поместите ее в теплую воду примерно на 10 минут. Бумага намокнет и ее можно будет удалить. Удаляйте бумагу под малым углом и, желательно, без остатков.

Иногда с бумагой снимаются частички дорожек.
Белым прямоугольником на фотографиях выделено место, где дорожки плохо перенесены и затем восстановлены черным перманентным маркером.

Шаг 9: Травление

Во время травления нужно быть чрезвычайно осторожным.

• сначала оденьте резиновые перчатки или перчатки с пластиковым покрытием
• застелите пол газетами на всякий случай
• наполните пластиковую коробку водой
• добавьте в воду 2-3 чайных ложки порошка хлорида железа
• опустите плату в раствор примерно на 30 минут
• хлорид железа вступит в реакцию с медью и медь, не защищенная слоем тонера, уйдет в раствор
• чтобы проверить, как идет травление внутренних частей платы, достаньте плату из раствора пассатижами, если внутренняя часть еще не очистилась от меди, оставьте ее в растворе еще на некоторое время.

Слегка перемешивайте раствор, чтобы реакция шал активнее. В растворе образуется хлорид меди и хлорид железа.

Каждые две-три минуты проверяйте, вся ли медь вытравлена с платы.

Шаг 10: Техника безопасности

Не прикасайтесь к раствору незащищенными руками, обязательно используйте перчатки.
На фото видно, как проходит травление.

Шаг 11: Утилизация раствора

Раствор для травления токсичен для рыб и других водных организмов.
Не выливайте отработанный раствор в раковину, это незаконно и может испортить трубы.
Разбавьте раствор для снижения концентрации и только после этого слейте в общую канализацию.

Шаг 12: Завершение процесса изготовления

На фото показаны для сравнения две печатных платы, изготовленных с помощью ЛУТ и перманентного маркера.

апните несколько капель растворителя (можно жидкость для снятия лака) на ватку и удалите остатки тонера с платы, у вас должны остаться только медные дорожки. Действуйте осторожно, затем просушите плату чистой тканью. Обрежьте плату до нужного размера и обработайте края наждачной бумагой.

Просверлите монтажные отверстия и припаяйте все компоненты на плату.

Шаг 13: Заключение

1. Лазерно-утюжная технология — вполне эффективный способ изготовления печатных плат в домашних условиях. Если делать все аккуратно, каждая дорожка получится четкой.
2. Выполнение разводки с помощью перманентного маркера ограниченно нашими художественными навыками. Этот способ подходит для простейших схем, для чего-то более сложного лучше изготавливать плату первым способом.

Как печатать свои собственные печатные платы

Отношения большинства людей с технологиями далеки или неясны. Средний потребитель не имеет прямого контроля над своими технологиями — обычно они закрыты для них, им дается маленькая коробочка, которая время от времени ломается и в конце концов умирает.

Но любители самоделок, клавишники и фанаты синтезаторов уже давно знают, что это тривиально и, по сути, очень весело — просто получить стопку печатных плат собственного дизайна, отправленную к вам домой. Более того, имея небольшое ноу-хау в KiCad, вы можете настраивать свои печатные платы и превращать их в личный холст для забавного творчества, и ни черта Бог, Папа или Человек не смогут вам помешать. . Давайте углубимся.

Ха-ха, да! Фото Амелии Холовати Кралес / The Verge

Зачем мне это делать?

Вы можете спросить: «Крис, зачем мне производить печатные платы?» Это отличный вопрос! Мое первоначальное желание сделать это возникло из моего опыта общения с сообществом механических клавиатур. Большинство проектов в сообществе имеют открытый исходный код, а это означает, что если у вас есть желание, вы можете получить стойку клавиатурных печатных плат, сделанных для вас и ваших друзей, практически бесплатно. Это очень дешево. Просто закажите некоторые детали на AliExpress или у поставщика деталей для клавиатуры в вашей стране, соберите (возможно, с вашим новым карандашом), и вы в золоте.

Более того, во многих конструкциях клавиатур часто используются пластины из стекловолокна печатных плат в качестве корпусов типа «сэндвич» для клавиатуры (представьте, что три части печатной платы уложены вместе так, что верхняя и нижняя части образуют корпус). Это великолепный холст для трафаретной печати всевозможных странных рисунков. Проявите немного творчества с помощью Photoshop и редактора посадочных мест в KiCad, и вы сможете создать уникальное устройство, которое есть только у вас. Если у вас есть природный талант к искусству, вы используете свое собственное искусство. Я плохо рисую, поэтому вместо этого я решил создать Bootleg Bart, на котором я мог бы печатать. Однако не делайте этого, чтобы зарабатывать на жизнь искусством, которое вам не принадлежит; это банально и зло, и вы здесь, чтобы повеселиться с компьютерами.

Тецуо, Клавиатура ман. Фото Амелии Холовати Кралес / The Verge

Конечно, клавиатурами дело не ограничивается. Синтезаторы, старинные игровые моды и многое другое доступны бесплатно и с открытым исходным кодом, и вы можете распечатать их и, возможно, набросать. Покопайтесь немного в GitHub, и вы будете шокированы количеством странных небольших проектов, которые вы можете найти. Базовое знакомство с процессом заказа печатных плат может иметь большое значение для начинающего любителя снаряжения. Черт возьми, вам даже не нужно рисовать, если вы этого не хотите, умение делать доски — это просто полезный навык.

Хорошо, вы меня продали. Как мне это сделать?

Чтобы изготовить печатные платы, вам нужно выбрать проект, обычно репозиторий GitHub для выбранной вами печатной платы. Затем вам нужно будет найти файлы Gerber. Настройте свою учетную запись и клонируйте репозиторий, или, если вам неудобно использовать GitHub (понятно), вы можете использовать такие инструменты, как DownGit, чтобы просто загрузить его вручную.

Тематика Попуко Ниджуни 9Дело 0007. Фото Амелии Холовати Кралес / The Verge

Поскольку я слабак, вот несколько клавиатур (преимущественно эргономичных разделенных клавиатур), для начала с печатными платами, которые можно просто скачать, распечатать и рисовать. Для них не требуется слишком много крошечных деталей для поверхностного монтажа, и их легко паять в вашем собственном доме, хотя многие компании, такие как JLCPCB, продадут вам детали и произведут сборку, если у вас есть файлы, но это выходит за рамки этого поста.

Вот несколько классических досок:

• Corne от Fostan
• Sofle от Josef Adamcik
• Nijuni от krikun98
• Sweep (на основе Ferris) от David Barr
• Cantor от Di эго Паласиос
• LMN-3 ( DAW в коробке) по основной частоте

Вы захотите скачать KiCad. Это бесплатный пакет для проектирования электроники с открытым исходным кодом, и огромный процент людей, которые делают печатные платы в Интернете, используют его. Возьмите проект из репозитория по вашему выбору. Нарисуйте или выберите свое изображение. Вам нужно что-то, что визуально выделяется в черно-белом цвете, поэтому высококонтрастное изображение или что-то с действительно красивыми узорами. Обычно я пытаюсь сгладить и изменить размер своих изображений в чем-то вроде Photoshop, прежде чем добавлять их в свой проект, чтобы шелкография не была слишком сложной и не требовала изменения размера в KiCad.

Привыкание к конвертеру растровых изображений в компоненты в KiCad занимает секунду. Фото Криса Персона / The Verge

Теперь, когда у вас есть изображение, откройте KiCad и выберите «Image Converter» справа. Оттуда вы захотите выбрать «загрузить растровое изображение» и загрузить любое изображение, которое хотите напечатать на своей печатной плате. Вам нужно будет принять во внимание максимальное значение DPI, которое может выдержать производитель вашей печатной платы (300 dpi обычно является хорошим практическим правилом). Для меня этот процесс всегда состоит из множества проб и ошибок, но не расстраивайтесь, если программа вылетает.

Вы можете свободно использовать различные вкладки, чтобы увидеть, как изображение будет выглядеть в черно-белом режиме, и инвертировать изображение, если оно не работает с шелкографией. Большую часть времени вы будете работать с белой шелкографией, если только вы не работаете с белой FR4, и в этом случае шелк будет черным, так что имейте это в виду, создавая негативное пространство на своем рисунке. Вы можете даже увеличить контрастность в KiCad, чтобы сделать файл более разборчивым. Когда он выглядит хорошо, вы можете сохранить его в библиотеке посадочных мест KiCad. Вы всегда можете вернуться сюда, если шелкография не будет идеальной, когда вы уроните ее на доску, и вы, вероятно, так и сделаете.

Загрузите ваш проект. В этом случае я выберу Cantor, замечательную печатную плату для начала по ряду причин: она использует очень дешевые контроллеры STM32 «blackpill», которые почти ничего не стоят на AliExpress, она не использует горячую замену. розетки, чтобы вы могли четко видеть свое искусство, и не требует футляра, который уменьшает количество деталей, которые вам нужно заказать или изготовить.

Добавление вашего логотипа. В этом случае я отключил некоторые шелкографии, которые уже были на плате. Фото Криса Персона / The Verge

После того, как ваша печатная плата загружена, вы должны нажать «O» или нажать кнопку «загрузить посадочное место» в правой части панели инструментов. Это вызовет все «отпечатки» в вашей библиотеке, включая любые шелкографии, которые вы, возможно, создали ранее. Вы можете использовать фильтр вверху, чтобы быстро сузить свой выбор до только что созданного изображения. Если шелкография слишком велика или мала для выбранной вами области, уточните ее на одном из предыдущих шагов и повторите попытку. Если вы видите что-то похожее на «G***», дважды щелкните шелкографию и выберите свойства, затем снимите флажок «видимый», чтобы сделать эту часть посадочного места невидимой. Слои, которые вы собираетесь редактировать, обычно называются «F.Silkscreen» и «B.Silkscreen» для передней и задней сторон соответственно. Если вы хотите шелкографию на другом слое, нажмите «F», и она перевернет шелк на другую сторону доски. Это удобно, если вы хотите, чтобы изображение было на обеих сторонах доски. Поместите свой шелк на относительно чистую и пустую часть доски или проявите фантазию — это дизайн! Чтобы просмотреть, как будет выглядеть плата, вы можете открыть средство 3D-просмотра в KiCad и повернуть плату.

A Cantor Печатная плата с нашим логотипом. Фото Криса Персона / The Verge

Теперь, когда у вас есть рисунок на доске, вам нужно найти компанию, которая производит печатные платы. Мне повезло с PCBWay и JLCPCB, но их существует множество, например, OSH Park, а также онлайн-инструменты, которые можно использовать для сравнения цен.

Когда вы закончите, вы захотите сгенерировать файлы gerber, используя параметры изготовления KiCad. Если вы заказываете именно у JLCPCB, на самом деле есть удобные плагины для JLCPCB и PCBway, которые вы можете использовать для упрощения всего процесса. Когда вы закончите, просто заархивируйте файлы и загрузите сжатый архив выбранному вами производителю. В зависимости от того, у кого вы покупаете, он должен создать предварительный просмотр, где он покажет вам, как выглядит доска, и предоставит вам несколько вариантов материалов, количества слоев, цветов и многого другого. Я люблю всплывающие доски, поэтому предпочитаю Blue FR4 с белой шелкографией или White FR4 с черной шелкографией, но варианты варьируются от производителя к производителю. OSH Park, например, предлагает красивую черную печатную плату «After Dark» с прозрачной паяльной маской (полимер нанесен на верхнюю часть медных дорожек — это означает, что вы сможете увидеть медь под ней). Это определенно премиум-класс, но он очень красивый, и вы можете делать с ним очень красивые вещи.

Пример вашего стандартного заказа на печатную плату. Фото Криса Персона / The Verge

Итак, в моем примере я получаю 20 печатных плат фиолетового цвета FR4 с бессвинцовым HASL от JLCPCB, чего достаточно, чтобы изготовить около 10 плат, прежде чем вы разберете их на части. Как и в большинстве случаев, чем больше вы покупаете, тем больше скидка, поэтому подумайте о том, чтобы сделать несколько таких подарков для себя и своих друзей. Ориентировочная стоимость здесь около 25 баксов плюс доставка. Если вам это действительно нужно сейчас, вы можете заплатить больше за что-то вроде DHL. Лично я склоняюсь к мега-дешевой доставке, потому что я делаю это просто для удовольствия, и меня не волнует, что доставка сюда займет несколько месяцев. Ваш пробег, конечно, может отличаться!

Когда он прибудет, он будет упакован в маленькую коробку и готов к пайке и сборке. Если у вас есть клавиатура, вам понадобятся детали клавиатуры, поэтому имеет смысл заказывать их на AliExpress одновременно, чтобы они были там в любое время. Кроме того, вы можете поддержать одного из многих поставщиков отличных клавиатур. Но, конечно, это выходит за рамки простого изготовления дешевых клавиатур. Я получил дубликаторы судного дня, сделанные вместе с несколькими аркадными джойстиками и печатными платами для трекбола (для сложных плат вам может потребоваться пайка и сборка на заводе). Приведенные мной примеры довольно просты. Мне просто нравится помещать персонажей Pop Team Epic на свои гаджеты, но если вы освоите такие инструменты, как KiCad, вы сможете не только печатать шелкографию, но и создавать сложное искусство, которое интегрирует существующие медные слои в само искусство. (Хорошими примерами этого являются Сметатель, Еж, Смитей и Дракулад). А если тебе на самом деле хорош в рисовании и дизайне? Вы можете стать силой, с которой нужно считаться.

Что дальше?

Итак, у вас есть печатная плата с красивой трафаретной печатью. Но если подумать, вы , на самом деле , всего лишь прыжок, скачок и прыжок от того, чтобы начать делать свои собственные печатные платы. Хорошей отправной точкой является использование чего-то вроде Ergogen в качестве точки входа в схемотехнику для разработки собственной платы с нуля. Вас ничего не останавливает. Я имею в виду, в конце концов, у вас уже есть программное обеспечение на вашем компьютере. И ты знаешь, как делать доски. Когда вы думаете об этом, вы можете сделать решительный шаг…

Почему вы должны начать использовать печатные платы для своих проектов DIY? Преимущества плат

Введение

Печатные платы (ПП) обычно используются при разработке электронного оборудования. Печатная плата состоит из огромного количества различных компонентов, которые могут быть пассивными или активными, и эти компоненты соединены из стороны в сторону дорожками на плате. Очень легко разрабатывать большие схемы на небольших печатных платах, потому что для этой цели доступно очень много электронных компонентов небольшого размера. Давайте посмотрим на преимущества использования печатных плат, чтобы мы могли лучше их понять.

Что такое печатная плата?

PCB означает печатную плату. Эта плата является очень важной частью современного электронного оборудования. Печатные платы состоят из огромного количества необходимых пассивных и активных компонентов.

Знаете ли вы, почему почти все печатные платы зеленые? Проверь это!

Проекты «сделай сам» и печатные платы

Проекты «сделай сам» — это проекты, которые можно реализовать с ограниченными ресурсами и временем. Люди обычно предпочитают делать небольшие вещи, такие как игрушки, мобильные телефоны и т. д., у себя дома или на работе. Проекты DIY Electronics очень популярны среди производителей, любителей и студентов. Эти проекты требуют меньше времени на разработку, но требуют большого внимания к деталям.

Собранная печатная плата для проекта «Сделай сам»

Arduino — это платформа с открытым исходным кодом, состоящая из одноплатного микроконтроллера. Arduino очень легко использовать для разработки электронных проектов, потому что он имеет встроенную функцию подключения USB, которая помогает нам программировать или загружать код прямо с нашего компьютера.

Arduino популярен среди производителей, любителей и студентов, потому что он очень прост в использовании. На рынке доступно большое количество плат Arduino, таких как Arduino Uno, Nano, для разработки электронных проектов по низкой цене.

Создание робота с использованием печатных плат

Печатные платы более выгодны, чем макеты, по нескольким причинам. Они обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с макетными схемами, некоторые из ключевых преимуществ — более низкая стоимость, более высокая надежность и меньший размер. Эти функции упрощают их использование в различных приложениях, использующих электронные компоненты или устройства в больших масштабах.

---

Я использую Altium Designer для рисования схемы и проектирования печатной платы. Это мощный инструмент, который можно использовать для разработки и создания собственных печатных плат для вашего проекта, а также сложных и многопользовательских печатных плат для промышленного использования. Вот ссылка на пробную версию Altium. Так что убедитесь, что вы проверить это.

Начать разработку собственной печатной платы

Преимущества использования печатных плат для хобби-проектов

Печатные платы обладают многими преимуществами, которые делают их более предпочтительными по сравнению с другими методами изготовления схем с использованием макетных плат.

Высокая точность

Использование макетных плат может быть очень неточным, поскольку соединения не являются постоянными, пока они не будут припаяны к печатным платам или макетной плате. Прежде чем размещать каждый компонент на своем месте, мы должны проверить и убедиться в правильности соединений. Но в печатных платах компоненты можно легко закрепить на своих местах без особых усилий, поскольку каждый компонент имеет специальное место с дополнительной этикеткой для шелкографии.

Простота переноски

Печатные платы очень удобны в транспортировке, поскольку они легко помещаются в небольшой кейс или коробку для переноски из одного места в другое.

Размер

Размер печатных плат очень мал по сравнению с макетной версией. Таким образом, его можно использовать для создания компактных схем. Кроме того, существует множество электронных компонентов, доступных в компактных размерах, которые легко помещаются на этой плате, не теряя места.

Низкий электронный шум

Электронный шум — это помеха, создаваемая полезному сигналу во время его передачи или приема. Электронный шум создается, когда нежелательные сигналы генерируются источником или любыми другими частями схемы.

Макетные схемы хороши для обучения и развития, но они создают электронные помехи. Это нарушение сигнала вызвано электромагнитным излучением или емкостной связью с другими близлежащими элементами цепи, проводами электропитания, ослабленными соединениями и т. д.

Одним из преимуществ печатных плат перед макетами является то, что они уменьшают электронные помехи в схемах, что делает их более надежными. Это дополнительно повышает производительность и качество устройств, содержащих ПХБ, поскольку отсутствуют ненужные колебания или скачки напряжения, которые могут нарушить сигналы в цепи.

Низкий уровень электронных помех в печатных платах помогает нам избавиться от нежелательных помех от наших сигналов. Это гарантирует, что мы сможем получать четкие и бесшумные сигналы.

Низкая цена

Печатные платы имеют низкую стоимость, массовое производство может быть обеспечено при меньших затратах. Вот почему печатные платы используются для создания электронных устройств в больших масштабах.

Простота изготовления

Печатные платы можно производить очень легко и быстро, если есть правильный набор инструментов и машин. Они состоят из тонкого листа ламината из стекловолокна и эпоксидной смолы, покрытого с обеих сторон медной фольгой.

Процесс изготовления печатной платы очень прост и не требует много времени. Для экспонирования изображения схемы на фотопленке требуется всего несколько минут/часов, которую мы можем использовать в качестве маски для травления печатных схем.

При изготовлении печатных плат

Печатные платы легко доступны на рынке для покупки по более низкой цене по сравнению с макетными платами. Таким образом, они обеспечивают экономичное решение наших проблем быстрого и легкого создания электронных проектов в больших масштабах с экономической точки зрения.

Надежность

В макетных платах есть много незакрепленных компонентов, которые необходимо повторно подключать каждый раз во время тестирования, а иногда их приходится заменять из-за любого повреждения, вызванного во время тестирования. Но в случае использования печатных плат все компоненты могут легко разместиться на своих местах на плате, не теряя места, как в версиях для макетов. После пайки они останутся на месте, так что вам вообще не придется беспокоиться о ненадежных соединениях.

Тестирование надежности печатной платы

Экономия времени

Использование макетных плат требует больше времени при разработке небольших проектов, поскольку необходимо вручную припаивать все компоненты, а также проверять каждое соединение перед размещением его на соответствующем месте. С другой стороны, печатная плата собирается очень быстро, и даже для разработки сложных схем с сотнями компонентов требуется менее часа.

Easy PCB Designing

Для проектирования печатных плат доступно передовое и удобное программное обеспечение, например, Altium. Его можно использовать для проектирования различных типов плат с практически одинаковыми функциями. Эти передовые программные приложения помогут нам нарисовать принципиальную схему, мы можем выбрать различные компоненты из большой базы данных и разместить их на нашей плате в соответствии с их положением в схеме. У нас также есть возможность создавать нестандартные детали или посадочные места с нуля.

Краткий обзор преимуществ печатных плат

Печатные платы более надежны, чем макеты, по нескольким причинам.

• Компоненты припаяны непосредственно к плате, что делает их долговечными и менее подверженными повреждениям или неисправностям.
• Компоненты можно легко заменить с помощью паяльника, если они были повреждены из-за перегрева или неправильного обращения при пайке этих плат. Таким образом, вам не придется снова и снова тратить деньги на одну и ту же доску. Печатные платы
• меньше по размеру по сравнению с макетными платами, что позволяет инженерам или специалистам легко носить их с собой.
• Печатные платы можно использовать для разработки больших схем, поскольку на них имеется огромное количество соединительных контактов. Это избавляет вас от одновременного использования нескольких макетных досок.
• Печатные платы можно использовать как для прототипирования, так и для постоянных схем. Они позволяют легко производить множество копий одного и того же дизайна с меньшими затратами и за меньшее время.

Печатные платы имеют много преимуществ по сравнению с макетными платами, что делает их более подходящими для наших проектов. Например, они дешевле и проще в производстве, что в долгосрочной перспективе экономит нам время и деньги. Кроме того, их можно использовать для прототипирования, а также для постоянных схем, поскольку на рынке доступны различные типы печатных плат с различными характеристиками в соответствии с вашими требованиями. Кроме того, эти платы легко помещаются в небольшой корпус или коробку, поэтому вам не нужно беспокоиться о переноске их из одного места в другое.

Заключение

Печатные платы более выгодны, чем макеты, по нескольким причинам. Они обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с макетными схемами, некоторые из ключевых преимуществ — более низкая стоимость, более высокая надежность и меньший размер. Эти функции упрощают их использование в различных приложениях, использующих электронные компоненты или устройства в больших масштабах.