Prototypowanie PCB za pomocą Verowire: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Istnieje wiele sposobów prototypowania płytki drukowanej, do najbardziej popularnych należy tradycyjna bezlutowa „płytka do krojenia chleba”, w której komponenty i przewody można podłączyć do zacisków sprężynowych w plastikowej podstawie. Gdy wymagany jest bardziej trwały obwód, powszechnie stosuje się płytkę z paskiem, która jest pojedynczą lub dwustronną płytką drukowaną z preinstalowanymi perforowanymi ścieżkami. Poprzez mostkowanie i przecinanie torów możliwe jest tworzenie desek o pewnej złożoności. Ta płyta jest ogólnie znana jako „płyta Vero” nazwana na cześć twórcy systemu opisanego w tej instrukcji.

Trzecią formą prototypowej płytki lutowniczej jest płyta perforowana, znana również jako Dot-board, która jest podobna do stripboardu, ale pady nie są połączone, a obwody są konstruowane przez lutowanie na poszczególnych przewodach lub zaginanie wyprowadzeń elementów przewlekanych w odpowiednich miejscach.

W początkach informatyki powszechne było używanie Wire-Wrap do montażu płytek komputerowych, ponieważ nie ma rzeczywistych ograniczeń co do trasowania przewodników, a wielowarstwowe płytki drukowane nie były jeszcze powszechne. Ponieważ każdy przewód jest indywidualnie izolowany, mogą leżeć obok siebie z niewielką karalnością, co pozwala na bardzo swobodne prowadzenie.

Technika „Verowire” łączy aspekty wire-wrap z technikami lutowania proto-board z wykorzystaniem płyty perforowanej jako podłoża.

Krok 1: Sprzęt

System Verowire składa się ze specjalnego dozownika drutu miedzianego emaliowanego. Jest to dostępne (między innymi) w RS Components, gdzie znajduje się numer części 105-4626. W przypadku wielu projektów to wszystko, co jest potrzebne, ale w przypadku bardziej złożonych układów dostępne są plastikowe grzebienie, które pomagają uporządkować przewody i rozprowadzić je po planszy.

Drut jest typu „samotopliwy”, co oznacza, że izolację można łatwo przelutować. Drut tam, gdzie tak nie jest, uniemożliwiłby ten proces.

Krok 2: Rozłóż płytę i komponenty

Zdecyduj, gdzie na planszy znajdą się elementy. Zdjęcie pokazuje konstruowaną tarczę Arduino, dlatego górny zestaw pinów został usunięty, aby wygiąć w nie przesunięcie. Jest to kawałek płyty perforowanej z recyklingu, dlatego ma brakujące podkładki i za duże otwory. Komponenty muszą być utrzymywane na miejscu przez zginanie kołków lub przez kołki lutownicze, które nie będą używane. Trudno jest Verowire do wlutowanych pinów, choć można je chwilowo wlutować, wylutować lutownicą-przyssawką, a następnie drutem emaliowanym.

Krok 3: Zacznij łączyć komponenty

Zacznij od wyciągnięcia około cala drutu z dozownika. Przytrzymaj go do deski (lub nad krawędzią deski) i owinąć ciasno wokół pierwszego kołka za pomocą dozownika. Dozownik posiada przesuwny hamulec cierny, który może być używany do przytrzymywania drutu podczas owijania lub zwalniany podczas przemieszczania się do następnego miejsca. Można ją również przesunąć do tyłu, a następnie do przodu, aby wycisnąć trochę luzu, co często ułatwia owijanie szpilki. Ściśnij suwak, aby ciasno naciągnąć owijkę wokół szpilki, tak aby pozostała na swoim miejscu.

Grzebienie pasują do otworów w desce. Można je skleić, ale zwykle nie jest to konieczne.

Zwykle owijam około pół tuzina zakończeń na raz przed lutowaniem ich w partii. Dodatkową długość drutu można odciąć za pomocą obcinaków bocznych przed lub po lutowaniu. Za każdym razem, gdy robię deskę Verowire, obiecuję sobie, że kupię pęsetę do cięcia, ale do tej pory nigdy nie miałam.

Stopienie izolacji przez lutowi i „uruchomienie” podkładki zajmuje trochę czasu. Klocki również mają tendencję do sklejania się. O ile wiem, że tak właśnie jest, będziesz musiał tymczasowo obniżyć swoje standardy.

Krok 4: Montaż powierzchniowy

Proces ten oczywiście nie jest przeznaczony do elementów do montażu powierzchniowego, ale w razie potrzeby można je włączyć. Cała sztuka polega na tym, aby wstępnie ocynować koniec drutu i wepchnąć go do otworu, położyć element na podkładce, a następnie przylutować. Działa to najlepiej w sąsiedztwie pinów komponentów, gdzie jeden koniec SMT można najpierw przylutować do pin-pad.

Krok 5: Sprawdź tablicę

Ta metoda jest podatna na zwarcia między sąsiednimi elektrodami, jeśli przewód nie zostanie odcięty wystarczająco krótko. Stosunkowo łatwo jest też, jeśli żelazko porusza się zbyt szybko, wrzucić izolowany przewód do lutowia i nie ma żadnej ciągłości, więc płytkę należy sprawdzić zarówno pod kątem zwarć, jak i złych połączeń.

Krok 6: Podsumowanie

Ta metoda nie jest odpowiednia dla każdego zastosowania, ale jest szczególnie przydatna, gdy wiele torów musi przebiegać wokół tablicy i krzyżować się ze sobą. Zilustrowana płytka zawiera ponad 100 padów i dość skomplikowany routing, byłoby to bardzo trudne z płytką typu strip-board, a nie trywialne z prawdziwą płytką drukowaną.

Zmiana trasy jest stosunkowo łatwa, generalnie złe ślady można po prostu cofnąć do dogodnego punktu i pozostawić na miejscu, gdy nowy ślad zostanie podłączony.

Podejrzewam, że ta metoda miałaby zbyt duży cross-talk dla aplikacji o wysokiej częstotliwości.

Nie wiem jakie jest maksymalne sensowne napięcie dla takiej płytki. Przewód ma napięcie probiercze 600V i jest oceniany na 100mA. W tej płytce, która ma linię 90V, poprowadziłem konwencjonalną długość przewodu dla tego toru.