Miten rakentaa piirilevy For Dummiesille

Piirilevyn rakentaminen on helpompaa kuin luuletkaan. Piirilevyn luomiseen on monia eri tapoja. Ensimmäinen vaihe on piirikaavion laatiminen. Tämä on samanlainen kuin yhdistämispeli, jossa sinun on piirrettävä eri komponentteja yhdistävät viivat. Kun olet piirtänyt kaavion, ohjelma näyttää, miten komponentit liitetään toisiinsa.

Painettu piirilevy

Painettu piirilevy (PCB) on elektronisten laitteiden perusosa. Se koostuu johtavista tyynyistä ja upotetuista metallipinnoista. Elektroniset komponentit juotetaan näihin tyynyihin. Piirilevyissä voi olla yksi, kaksi tai useampi kerros piiriä. Piirilevyn tarkoituksena on tarjota sähköinen liitettävyys ja vakaus kaikkien komponenttien välille.

Kun työskentelet piirilevyn parissa, on tärkeää ymmärtää, miten komponentit on liitetty toisiinsa. Komponenttien pitäminen oikeilla paikoillaan johtaa parempaan suorituskykyyn ja signaalin laatuun. Oikea sijoittelu alkaa pääkomponenttien, kuten suorittimen, muistin, analogisten piirien ja liittimien, sijoittelusta. Seuraavaksi on määritettävä mahdollisten lisäosien, kuten irrotuskondensaattoreiden ja kiinnitysreikien, sijainti. Sinun on myös otettava huomioon mahdolliset fyysiset esteet, kuten kaapelit, liittimet ja kiinnityslaitteistot, sillä ne voivat haitata tiettyjen osien sijoittelua.

PCB:n suunnittelu

PCB:tä suunniteltaessa on otettava huomioon useita tekijöitä. Ensinnäkin sinun on varmistettava, että piirilevy täyttää kaikki komponenttien sijainnit ja vaatimukset. Sitten sinun on otettava huomioon komponenttien fyysiset mitat sekä piirilevyn paino ja jäljen pituus. On myös tärkeää miettiä, miten komponentit sijoitetaan levylle.

Piirilevyssä on useita kerroksia, ja näitä kerroksia kutsutaan tyynyiksi. Nämä jäljet on kaiverrettu levylle, ja ne vastaavat piirin johtavia johtimia. Piirilevysuunnittelijan tehtävänä on reitittää nämä jäljet kaavion mukaisesti. Ne voivat olla pitkiä tai lyhyitä riippuen komponenteista, joita ne yhdistävät. Ne voivat myös olla oikea- tai vasenkätisiä. Piirilevyn pienen pohjapinta-alan vuoksi suunnittelijoiden on tiedettävä paras tapa reitittää jäljet.

Pienempien komponenttien valitseminen

Piirilevyä rakennettaessa on tärkeää valita oikea komponenttipaketti piirilevyn suunnitteluun. Piirilevymestari suosii suurempia pakkauksia, mutta joissakin tapauksissa pienemmät pakkaukset ovat tarpeen. Liian pienen pakkauksen valitseminen voi vaikuttaa kokoonpanon tuottoon ja vaikeuttaa piirilevyn uudelleenkäsittelyä. Voi olla kustannustehokkaampaa muokata levyä uudelleen kuin vaihtaa komponentit.

Juottaminen

Jos olet kiinnostunut elektroniikasta ja elektroniikkaprojekteista, olet luultavasti kuullut juottamisesta. Tässä tekniikassa elektroniikkakomponentteihin levitetään juotokseksi kutsuttua metalliseosta vahvan sähköisen sidoksen muodostamiseksi. Kun juotosprosessi on valmis, voit käyttää juotoksenpoistotyökalua kappaleiden irrottamiseen. Hyvä uutinen on, että alkuun pääsemiseksi ei tarvita kalliita juottotyökaluja. Useimpiin projekteihin tarvitaan vain perusjuotosmateriaaleja.

Kun juotat piirilevyjä, käytä puristinta tai jalustaa. Valmistele komponentit ennen juottamisen aloittamista. Varmista, että tarkistat kunkin komponentin värikoodin, jotta et tee virhettä. Kun juotat vastuksia tai muita komponentteja, sinun on myös taivutettava johtimia, jotta ne mahtuvat piirilevylle. Muista, ettet ylitä komponentin jännitysvaatimuksia.

Etsaus

Piirilevyä syövytettäessä on käytettävä oikeaa kemiallista liuosta. Suolahappoa tai vetyperoksidia voi ostaa mistä tahansa rautakaupasta. Yleensä litra kumpaakin kemikaalia riittää syövyttämään runsaasti piirilevyjä. On kuitenkin tärkeää varmistaa, että valmistat kemikaaliliuoksen juuri ennen prosessin aloittamista. Lisäksi sinun on käytettävä muovialustaa, joka on riittävän suuri PCB:lle.

Fotolitografiaprosessin jälkeen levyn pinta on puhdistettava. Viimeisessä vaiheessa sinun on poistettava tinapinnoite. Se on väliaikainen ratkaisu, joka suojaa haluttua kuparikerrosta.

Substraatti

Piirilevyn rakentamisessa on otettava huomioon monia tekijöitä. Yksi tärkeimmistä huomioon otettavista asioista on materiaali, josta piirilevy valmistetaan. Materiaaleja on monenlaisia, muun muassa johtavia ja ei-johtavia. Valitsemasi alustatyypin tulisi riippua siitä, minkä tyyppistä projektia olet työstämässä.

Substraatti on materiaali, jota käytetään painettujen piirilevyjen valmistukseen. Yksipuolinen piirilevy koostuu yhdestä substraatista ja yhdestä perusmateriaalikerroksesta. Alustan päällinen on päällystetty ohuella kuparikerroksella tai muulla johtavalla materiaalilla. Sitten kuparikerroksen päälle asetetaan suojaava juotosmaski. Levyn päällä on myös viimeinen silkkipainopinnoite, jolla merkitään eri elementit.