Мы все ежедневно полагаемся на электронику. Их функция часто начинается с печатных плат. Если вы хотите создавать надежные устройства, вам нужен хороший дизайн печатной платы.
Проект печатной платы преобразует электронные схемы в физические макеты. Инженеры используют программное обеспечение для размещения компонентов и медных дорожек. Этот процесс определяет, куда течет электричество для правильной работы устройства.
Понимание базовой конструкции помогает при покупке печатных плат для продажи. Теперь давайте рассмотрим ключевые решения, с которыми вам придется столкнуться.
Однослойные или двухслойные: какой тип печатной платы подходит для вашего проекта?
Выбор слоев печатной платы может сбить с толку новичков. Неправильный выбор делает вашу схему беспорядочной. Я усвоил это на собственном горьком опыте на своем первом прототипе.
Односторонняя печатная плата использует один медный слой. Двухслойная печатная плата имеет медь с обеих сторон. Простым проектам нужен только один слой. Сложные конструкции требуют двух для пересекающихся дорожек.
Разбор выбора слоев
Подумайте о трех основных аспектах: сложности, пространстве и бюджете.
Сложность
- Один слой ограничивает трассировку. Дорожки избегают друг друга вручную.
- Двойные слои свободно трассируются. Пути пересекаются с помощью переходных отверстий между сторонами. Цифровым устройствам нужна эта свобода.
Эффективность использования пространства
Однослойные платы больше. Компоненты разбросаны для коммутационного пространства. Я потратил место в своей первоначальной конструкции термометра. Двойной слой решает эту проблему. Компоненты плотно укладываются.
Разница в стоимости
Вот сравнение цен:
| Особенность | Однослойная печатная плата | Двухслойная печатная плата |
|---|---|---|
| Базовый материал | Дешевле | Умеренная стоимость |
| Время производства | Быстрее | Медленнее |
| Частота отказов | Выше | Ниже |
Ваш бюджет имеет значение. Но избегайте бережливости. Я сэкономил деньги, используя один слой на начальном этапе. Позже исправление дефектов обойдется в три раза дороже. Выбирайте на основе истинных потребностей вашего проекта.
Какой материал печатной платы вам следует выбрать?
Типы материалов печатной платы влияют на производительность. Неправильный выбор — и ваше устройство перегреется. Я таким образом испортил датчик. Не повторяйте моей ошибки.
Стандартные материалы включают FR-4 (стекловолокно) или печатные платы с металлическим сердечником. FR-4 подходит для большинства общих применений. Для мощных устройств требуются металлические сердечники для охлаждения.
Расшифровка вариантов материалов
Выбор материала включает в себя тепло, прочность и электрические потребности.
Выбор сердечника
FR-4 доминирует в производстве печатных плат. Он дешевый. Варианты плат с медным покрытием тоже работают. Но экстремальный нагрев деформирует FR-4. Для светодиодных драйверов и блоков питания такие металлы, как алюминий, лучше проводят тепло.
Гибкость против жесткости
Жесткие платы доминируют в электронике. Производство печатных плат с FR-4 создает надежную основу. Гибкие материалы подходят для носимых устройств. Учитывайте потребности вашего устройства в изгибе.
Баланс стоимости и окружающей среды
FR-4 хорошо выдерживает нормальные условия. Для суровых условий нужны более дорогие варианты. Металлические сердечники выдерживают вибрации и экстремальные температуры. Соизмеряйте расходы со сроком службы устройства. Мой проект с дроном потерпел крах при использовании стандартных плат. Модернизированные материалы исправили это.
Всегда проверяйте поставщиков. При поиске печатных плат для продажи четко указывайте свои потребности в основных материалах. Это позволит избежать несоответствий.
Насколько толстая стандартная печатная плата?
Толщина печатной платы кажется незначительной. Но она влияет на сборку и долговечность. Однажды я сломал платы, вставляя их в узкие пазы.
Типичная толщина печатной платы составляет 1,6 мм. Однако она варьируется от 0,4 мм (гибкая) до 3,2 мм (промышленная). Ваши проектные характеристики диктуют правильный выбор.
Объяснение переменных толщины
Три фактора меняют требования к толщине: применение, компоненты и структура.
Количество слоев
Больше слоев требуют более толстых плат. У моего аудиоусилителя было шесть слоев. Он достиг толщины 2,3 мм. Однослойные платы остаются тонкими. Двойные слои в среднем составляют 1,6 мм.
Механические требования
Тяжелые компоненты натягивают платы. Тоньше 1,0 мм рискуют растрескаться. Промышленному оборудованию требуется более 2,0 мм. Тщательно проверьте распределение веса.
Промышленные стандарты
Вот обычное использование:
| Толщина | Лучше всего для | Ограничения |
|---|---|---|
| 0,4 мм–0,8 мм | Телефоны, умные часы | Хрупкие, маломощные |
| 1,6 мм | Потребительские устройства | Стандартные |
| 3,0 мм+ | Серверные детали, электроинструменты | Дорогостоящие, ограниченная маршрутизация |
Всегда указывайте толщину при проектировании печатной платы. Избегайте отходов печатной платы из-за ошибок в расчетах.
Заключение
Проектирование печатной платы фокусируется на слоях, материале и толщине. Я обрисовал основные варианты. Сбалансируйте потребности вашего проекта с этими основами. Проектируйте с умом.
