Прототипирование печатной платы с помощью Verowire: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Существует множество способов прототипирования печатной платы, наиболее популярными из которых являются традиционные беспаечные «макеты», в которых компоненты и провода могут быть подключены к пружинным клеммам в пластиковом основании. Когда требуется более постоянная схема, обычно используют стрип-плату, которая представляет собой одностороннюю или двустороннюю печатную плату с предварительно установленными перфорированными дорожками. Перемыкая и разрезая дорожки, можно создавать доски некоторой сложности. Эта плата обычно известна как "доска Vero", названная в честь создателя системы, описанной в данном руководстве.

Третья форма паяльной прототипной платы - Perfboard, также известная как Dot-board, которая похожа на стрипборд, но контактные площадки не соединены, а схемы создаются путем пайки отдельных проводов или сгибания выводов компонентов со сквозными отверстиями в нужных местах..

На заре компьютерной техники было принято использовать Wire-Wrap для сборки компьютерных плат, поскольку реальных ограничений на прокладку проводников не было, а многослойные печатные платы еще не были распространены. Поскольку каждый провод имеет индивидуальную изоляцию, они могут прилегать друг к другу с небольшими потерями, что обеспечивает очень свободную прокладку.

Техника "Verowire" объединяет аспекты намотки проводов с техникой пайки прототипов плат с использованием перфокартона в качестве подложки.

Шаг 1: оборудование

Система Verowire состоит из специального дозатора для медной эмалированной проволоки. Его можно получить (среди других источников) в RS Components, где он имеет номер детали 105-4626. Для многих проектов это все, что нужно, но для более сложных схем доступны пластиковые гребни, которые помогают организовать провода и отвести их по доске.

Этот провод является самофлюсующимся, что означает, что изоляция легко пропаивается насквозь. Если это не так, проволока сделает процесс невозможным.

Шаг 2: Разместите плату и компоненты

Решите, где будут размещаться компоненты на плате. На рисунке показан строящийся щит Arduino, поэтому с верхнего набора выводов снят фиксатор, чтобы согнуть их. Это переработанный кусок перфорированной плиты, поэтому в нем отсутствуют подушечки и большие отверстия. Компоненты необходимо удерживать на месте с помощью изгиба штифтов или пайки штырей, которые не будут использоваться. Verowire сложно прикрепить к паяным контактам, хотя можно временно припаять, отпаять их с помощью припоя-присоски, а затем соединить эмалированным проводом.

Шаг 3: Начните соединять компоненты

Начните с вытягивания проволоки из дозатора на дюйм или около того. Прижмите его к доске (или над краем доски) и плотно оберните вокруг первого штифта с помощью дозатора. В дозаторе есть скользящий фрикционный тормоз, который можно использовать для удержания проволоки при наматывании или отпускания при переходе к следующему месту. Его также можно сдвинуть назад, а затем вперед, чтобы немного ослабить, что часто облегчает наматывание булавки. Сожмите ползунок, чтобы плотно обернуть ленту вокруг булавки, чтобы она оставалась на месте.

Гребни входят в отверстия в доске. Их можно приклеить, но обычно в этом нет необходимости.

Я обычно оборачиваю около полдюжины выводов за раз, прежде чем паять их партиями. Лишнюю длину провода можно отрезать кусачками до или после пайки. Каждый раз, когда я делаю доску Verowire, я обещаю себе купить пинцет для резки, но пока что никогда не покупал.

Некоторое время требуется, чтобы припой расплавил изоляцию и контактная площадка «потекла». Подушечки также имеют тенденцию к образованию пятен. Насколько я могу судить, так оно и есть, вам просто придется временно снизить свои стандарты.

Шаг 4: поверхностный монтаж

Этот процесс явно не предназначен для компонентов поверхностного монтажа, но при необходимости они могут быть включены. Хитрость заключается в том, чтобы предварительно залудить конец провода и вставить его в отверстие, положить компонент на контактную площадку и затем припаять. Это лучше всего работает рядом с выводами компонентов, где один конец SMT можно сначала припаять к контактной площадке.

Шаг 5: проверьте доску

Этот метод может привести к короткому замыканию между соседними площадками, если провод не отрезан достаточно коротко. Также относительно легко, если утюг движется слишком быстро, залить изолированным проводом в каплю припоя и не иметь целостности, поэтому плату необходимо проверять как на короткое замыкание, так и на плохие соединения.

Шаг 6: Резюме

Этот метод подходит не для всех приложений, но он особенно полезен, когда много дорожек должны проходить по доске и пересекать друг друга. На изображенной плате использовалось более 100 контактных площадок и была довольно сложная разводка, это было бы очень сложно с стрип-платой и нетривиально с настоящей печатной платой.

Перенаправление относительно легко, как правило, плохие трассы можно просто обрезать до удобной точки и оставить на месте при подключении новой трассы.

Я подозреваю, что этот метод будет иметь слишком много перекрестных помех для высокочастотных приложений.

Я не знаю, какое максимальное разумное напряжение для такой платы. Провод имеет испытательное напряжение 600 В и рассчитан на 100 мА. В этой плате с линией 90 В я проложил для этой дорожки провод обычной длины.