カスタムプリント回路基板を構築する

Pcbはそれほど難しくなく、銀行を壊す必要はありません

ブレッドボード新しい回路は、多くのプロジェクトで重要なスキルであり、重要なステップです-特に早い段階で、ワイヤを移動してコンポーネントを置き換える必要がある場合。 しかしその非常に柔軟性はまたワイヤーをたたくことを容易にする。, 最終的に、あなたのプロジェクトがキーパーであれば、もう少し永続性のあるものが欲しいと思うでしょう。

プリント回路基板（Pcb）は、これらの欠点をすべて解決します。 しかし多くの人がわからないなんて、とても考えを翻訳プロジェクトへのPCBのデザイン。 一つには、PCB製造は伝統的に高価であり、商業的な量でのみ実行可能でした。 （一つの選択肢は、エッチングやシルクスクリーン、乱雑で時間のかかるプロセスでそれを自分で行うことです。 また、pcb設計には技術的な制約があり、カジュアルな愛好家にとっては困難です。, しかし、今日では、プロのPCBを非常に安価に生産できることが判明しました。

私は最近、ロボットデジタル顕微鏡の構築に関する今後のIEEE Spectrumの記事のために、PCB製造の謎を掘り下げました。 このプロジェクトの一部は可変LED照明システムであり、Ledを暗くするには、パルス幅変調回路を設計する必要があります。, 少しの研究で、私は555タイマーチップ、パワートランジスタ、ダイオードのカップル、二つの抵抗、三つのコンデンサの周りに基づいて設計を見つけました。 膨大な数のコンポーネントではありませんが、私はそれらをすべてブレッドボードに接続するのを恐れていました。 また、デザインを手に、いかに自信を示している。 それはPCBとしてそれを行うための完璧な候補になりました。

私はしばらく前にカスタムPcbを調べました。 私はCadsoftコンピュータからPCB設計プログラムEagleをダウンロードしました。, 私はイーグルが好きだった（そして最終的にこのプロジェクトのためにそれに戻った）が、当時のシングルボードのコスト—US$75とアップ—私を停止しました。 今回はBatchPCBを発見しました。

BatchPCBは、個々のプロジェクトの束を単一の大きなボードに統合し、工場から戻ってきたときにそれらを切り離します。 小さい板は$20以下のためにこうすれば製造することができる。 そこに三週間のターンアラウンドがありますが、私は急いでいませんでした。 私は私のLED調光器ボードの設計に鳩。

Pcbの基本的なレビューはここで順になっています。, PCBは厚く、堅い絶縁層から上および底の伝導性の跡が付いている成っています。 中間が絶縁するので、上および底の跡は互いに動くことができます。 一方の側から他方の側に信号を取得するには、ボードを垂直に走るトレースのようなものであるビアと呼ばれる穴を開けます。 またドリル穴のためのIcは、抵抗、ダイオード、およびその他の離散ます。 トレースは穴につながり、部品にははんだパッドがあり、それらを所定の位置にはんだ付けすることができます。,

一部のコンポーネントは、ボードに信号をもたらすためのコネクタであってもよく、また、外部ワイヤを直接はんだ付けするためにそれらの周りにはんだ の追加もでき層との痕跡と上部と下部には、このである. BatchPCBでは、二層ボードは平方インチ当たり$2.50（平方センチメートル当たり約$0.40）の費用がかかりますが、四層ボードは同じ面積で$8（約$1.24/cm2）の費用がかかります。

カスタムPCBを作成する最初のステップは、回路図ビューのレイアウトです。, コンポーネント(通常は設計ソフトウェアに含まれるコンポーネントライブラリからのもの)をキャンバスに配置し、電気的接続を表す線でピンを接続し あなた自身が同じ部品番号のための多数の選択に直面されて見つけるかもしれない。 これは、DIP(dual in-line package)チップや表面実装チップなど、多くのコンポーネントが異なるパッケージで提供されるためです。, 趣味のPcbの場合、ほとんどの場合、趣味の会場で簡単に見つかり、商用アプリケーション向けの表面実装デバイスよりもはんだ付けが容易なため、大きくて不格好なディップと一口（システムインパッケージ）を使用したいと考えています。 さまざまなパッケージングオプションは回路図ビューで同じように見えるかもしれませんが、実際にボードを設計するためにレイアウトビューに入ると、

コンポーネントと相互接続に加えて、必要な電力信号または接地信号も配置する必要があります。 Eagleライブラリには、この目的のためだけに、VCC、VDD、GNDなどのコンポーネントが含まれています。 また、電源とグランドを入れたり、Ledやポテンショメータなどの外部デバイスにボードを接続するために、ボード上にコネクタを置くことを忘れないでくだ

必要な場所がすべてある場合は、電気ルールチェックまたはERCを実行して、明白なエラーがないことを確認することができます。

, 一般的な問題には、接続されているように見えるが、接続されていないワイヤ（Eagleでは、接続されているワイヤには交差点に小さな点があります）と、接続 ERCは、ボードが実際にあなたが望むことをするのではなく、設計の電気的特性のみを検証することを忘れないでください。

回路図に満足したら、基板レイアウトビューに切り替えることができます。 Eagleで最初にこれを行うと、コンポーネントはランダムに散乱され、ワイヤはピンの間に直接接続されます。, コンポーネントの周りを理にかなった方法で移動する必要があります（たとえば、エッジのコネクタ）。 しかし、あなたはまだネズミの巣を残しています。 ボードを生成するためには、レイヤーに信号を割り当てる必要があり、同じレイヤー上の異なる信号は触れることができません。

Eagleでは、ボタンを押すだけで信号をルーティングする自動レイアウト機能を備えたプロフェッショナルバージョンの料金を支払わない限り、これを手で行う必要があります。 一部のPCBベンダーは、これを行うことができる独自の設計ツールを提供しています。,

信号をレイアウトすると、最終的にデザインルールチェックまたはDRCを実行できます。 これにより、信号ラインに近すぎたり、トレースが互いに近すぎたり、ボードの端に近すぎたりすることがなくなります。 ルールはカスタマイズ可能であり、BatchPCBは優先DRC値でEagleを設定するファイルを提供します。 場合デザインを通過し、同国んのアップロードデザインファイルです。

特別なレイヤーを使用して上部にシルクスクリーンのレタリングを追加することもできます（そして必要です）。, この印刷は、コンポーネントがアウトラインと部品番号でどこに行くべきかを示しているため、100Kの抵抗を1Kの抵抗に置くことはありません。

PCB製造の共通語は、このフォーマットの元の作成者であるGerber Systemsにちなんで命名されたGerberファイルです。 各ボードには複数のファイルがあります 各レイヤーとはんだパッドの位置には一つがあります。 別の”ドリルファイル”は、穴がボード内で掘削される場所を定義します。,

これらのファイルをBatchPCBにアップロードすると（サイトで利用可能なかなり完全なチュートリアルに従って）、BatchPCBは独自のDRCを実行し、完成したレイヤーがどのように見えるかを示すイメージファイルも生成します。 これらを印刷し、あなたの部品が穴で合うことを確かめることができます。 最後に、ちょうどBatchPCBあなたの支払い情報を与え、数週間のために後ろに座ります。

私のボードが到着したとき、私はもっと喜んでいることができませんでした。 彼らはシルクスクリーニングされたコンポーネントシンボルまで、 より良いまだ、彼らは完璧に働いた。, 私は二つのボードを注文し、$20を支払っていた（そのうち$14は、セットアップと出荷に向かって行った）。 だから私は効果的に$10apieceのための私のボードを得ました。 より高い量で価格設定はよりよく解決する。

あなたがPCBを設計したことがないなら、私はそれを強くお勧めします。 $20のために、時間ほとんどお金の束を危険にさらしていない。 そしてあなたがあなた自身の作成の商業質板を握ることを感じる自尊心か。 プライスレス

この記事は、もともと”Board Certified.”