การสร้างต้นแบบ PCB ด้วย Verowire: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

มีหลายวิธีในการสร้างต้นแบบแผงวงจร วิธีที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ "Breadboard" แบบไม่มีบัดกรี ซึ่งสามารถเสียบส่วนประกอบและสายไฟเข้ากับขั้วสปริงในฐานพลาสติกได้ เมื่อต้องการวงจรที่ถาวรมากขึ้น เป็นเรื่องปกติที่จะใช้สตริปบอร์ดซึ่งเป็น PCB แบบด้านเดียวหรือสองด้านที่มีรางแบบมีรูพรุนติดตั้งไว้ล่วงหน้า การเชื่อมและการตัดรางทำให้สามารถสร้างบอร์ดที่มีความซับซ้อนบางอย่างได้ บอร์ดนี้เรียกโดยทั่วไปว่า "บอร์ด Vero" ซึ่งตั้งชื่อตามผู้สร้างระบบที่อธิบายไว้ในคำแนะนำนี้

รูปแบบที่สามของโปรโตบอร์ดประสานคือ Perfboard หรือที่เรียกว่า Dot-board ซึ่งคล้ายกับแถบแถบแต่ไม่ได้ต่อแผ่นอิเล็กโทรดและวงจรถูกสร้างขึ้นโดยการบัดกรีบนสายไฟแต่ละเส้นหรือดัดตัวนำของส่วนประกอบผ่านรูเข้าที่ที่ถูกต้อง.

ย้อนกลับไปในช่วงแรกๆ ของการคำนวณ เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ Wire-Wrap เพื่อประกอบแผงคอมพิวเตอร์ เนื่องจากไม่มีข้อจำกัดจริงในการกำหนดเส้นทางของตัวนำและแผงวงจรหลายชั้นยังไม่พบเห็นได้ทั่วไป เนื่องจากลวดแต่ละเส้นถูกหุ้มฉนวนแยกกัน จึงสามารถวางชิดกันโดยมีค่าปรับเพียงเล็กน้อย ซึ่งช่วยให้กำหนดเส้นทางได้อย่างอิสระ

เทคนิค "Verowire" ผสมผสานแง่มุมต่างๆ ของการพันลวดเข้ากับเทคนิคโปรโตบอร์ดประสานโดยใช้ Perfboard เป็นสารตั้งต้น

ขั้นตอนที่ 1: อุปกรณ์

ระบบ Verowire ประกอบด้วยตัวจ่ายพิเศษสำหรับลวดทองแดงเคลือบ ได้จาก (ท่ามกลางแหล่งอื่น ๆ) RS Components ซึ่งมีหมายเลขชิ้นส่วน 105-4626 สำหรับหลายโครงการ ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่จำเป็น แต่สำหรับการจัดวางที่ซับซ้อนมากขึ้น หวีพลาสติกก็พร้อมใช้เพื่อช่วยจัดระเบียบสายไฟและเปลี่ยนเส้นทางไปรอบๆ กระดาน

ลวดเป็นแบบ "ฟลักซ์ในตัว" ซึ่งหมายความว่าสามารถบัดกรีฉนวนได้อย่างง่ายดาย ลวดที่ไม่เป็นกรณีนี้จะทำให้กระบวนการนี้เป็นไปไม่ได้

ขั้นตอนที่ 2: จัดวางบอร์ดและส่วนประกอบ

ตัดสินใจว่าจะวางส่วนประกอบไว้ที่ใดบนกระดาน ภาพแสดงให้เห็นว่ามีการสร้างโล่ Arduino ซึ่งเป็นสาเหตุที่ชุดพินด้านบนถูกถอดส่วนยึดออกเพื่องอชดเชยเข้าไป นี่คือแผ่นไม้อัด perfboard ที่นำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้แผ่นบางๆ ขาดหายไปและมีรูขนาดใหญ่ ส่วนประกอบจะต้องยึดเข้าที่โดยการดัดหมุดหรือหมุดบัดกรีที่จะไม่ใช้ เป็นการยากที่จะ Verowire ในการบัดกรีหมุด แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะบัดกรีชั่วคราว ให้บัดกรีด้วยตัวดูดบัดกรี แล้วต่อด้วยลวดเคลือบ

ขั้นตอนที่ 3: เริ่มต่อสายส่วนประกอบ

เริ่มต้นด้วยการดึงลวดประมาณหนึ่งนิ้วออกจากเครื่องจ่าย กดค้างไว้ที่บอร์ด (หรือเหนือขอบกระดาน) แล้วพันรอบหมุดแรกให้แน่นโดยใช้ที่กด เครื่องจ่ายมีเบรกแบบเสียดทานแบบเลื่อนซึ่งสามารถใช้ยึดลวดเมื่อพันหรือปลดออกเมื่อย้ายไปยังตำแหน่งถัดไป นอกจากนี้ยังสามารถเลื่อนไปข้างหลังแล้วไปข้างหน้าเพื่อดันให้หย่อนเล็กน้อย ซึ่งมักจะทำให้การพันเข็มทำได้ง่ายขึ้น บีบตัวเลื่อนเพื่อดึงห่อให้แน่นรอบหมุดเพื่อให้เข้าที่

หวีพอดีกับรูบนกระดาน สามารถติดกาวได้ แต่ปกติไม่จำเป็น

ฉันมักจะห่อจุดปลายประมาณครึ่งโหลในแต่ละครั้งก่อนที่จะบัดกรีเป็นชุด สามารถตัดความยาวลวดเพิ่มเติมด้วยเครื่องตัดด้านข้างได้ทั้งก่อนหรือหลังการบัดกรี ทุกครั้งที่ฉันสร้างบอร์ด Verowire ฉันสัญญากับตัวเองว่าฉันจะซื้อแหนบตัด แต่จนถึงตอนนี้ฉันไม่เคยมี

ต้องใช้เวลาพอสมควรกว่าที่บัดกรีจะหลอมฉนวนและเพื่อให้แผ่น "ทำงาน" แผ่นอิเล็กโทรดยังมีแนวโน้มที่จะเป็นหยดเล็กน้อย เท่าที่ฉันสามารถบอกได้ว่ามันเป็นไปตามที่มันเป็น คุณจะต้องลดมาตรฐานของคุณลงชั่วคราว

ขั้นตอนที่ 4: การยึดพื้นผิว

เห็นได้ชัดว่ากระบวนการนี้ไม่ได้มีไว้สำหรับส่วนประกอบยึดพื้นผิว แต่สามารถรวมเข้าด้วยกันได้หากต้องการ เคล็ดลับคือเตรียมดีบุกที่ปลายลวดแล้วยัดลงในรู วางส่วนประกอบบนแผ่นอิเล็กโทรดแล้วประสาน วิธีนี้ใช้ได้ผลดีที่สุดเมื่ออยู่ติดกับหมุดส่วนประกอบที่สามารถบัดกรีปลายด้านหนึ่งของ SMT กับพินแพดได้ก่อน

ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบบอร์ด

วิธีนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดที่อยู่ติดกันหากลวดไม่ได้ถูกตัดให้สั้นพอ นอกจากนี้ยังค่อนข้างง่ายอีกด้วย หากเตารีดเคลื่อนที่เร็วเกินไป ในการหล่อลวดฉนวนเข้าไปในก้อนบัดกรีและไม่มีความต่อเนื่องใดๆ ดังนั้นบอร์ดจะต้องตรวจสอบทั้งขาสั้นและข้อต่อที่ไม่ดี

ขั้นตอนที่ 6: สรุป

วิธีนี้ไม่เหมาะกับทุกแอปพลิเคชัน แต่มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อมีแทร็กจำนวนมากที่ต้องวิ่งไปรอบ ๆ กระดานและข้ามกัน ภาพประกอบของบอร์ดใช้แผ่นมากกว่า 100 แผ่นและการกำหนดเส้นทางค่อนข้างซับซ้อน คงจะเป็นเรื่องยากมากสำหรับแผ่นกระดานแบบแถบและไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยสำหรับ PCB จริง

การกำหนดเส้นทางใหม่นั้นค่อนข้างง่าย โดยทั่วไปแล้ว ร่องรอยที่ไม่ดีสามารถถูกตัดกลับไปยังจุดที่สะดวกและทิ้งไว้ให้อยู่กับที่เมื่อมีการต่อสายการติดตามใหม่

ฉันสงสัยว่าวิธีนี้จะมี cross-talk มากเกินไปสำหรับแอปพลิเคชันความถี่สูง

ฉันไม่รู้ว่าแรงดันที่สมเหตุสมผลสูงสุดสำหรับบอร์ดแบบนี้ สายไฟมีแรงดันไฟฟ้าที่พิสูจน์ได้ 600V และได้รับการจัดอันดับสำหรับ 100mA ในบอร์ดนี้ซึ่งมีสาย 90V ฉันใช้สายไฟแบบยาวสำหรับรางนั้น