LibreCAD - 4
Печатный монтаж
Он явился гениальным изобретением в технике. Диэлектрическая пластина, например, гетинакс или текстолит, снабжается прочно наклеенной по всей поверхности медной фольгой толщиной 200 ... 50 микрон. Затем некоторые части фольги закрашиваются кислотоупорной краской, а остальная часть вытравливается в растворе хлорного железа. Образуется рисунок проводников. В ранних версиях технологии под установку радиоэлементов обязательно сверлили отверстия, потому что детали - громоздкие кубики и бочонки - были довольно массивными.
Позднее появилось использование второго слоя медной фольги, а затем пошли в ход и многослойные платы. Например, плата системного блока компьютера может содержать до 10 слоев вытравленной фольги.
Со временем масса радиоэлементов стала мизерной - такие “блохи”, которые распаиваются на платы, например, сотовых телефонов, не оторвутся от нее даже при огромных ускорениях. Можно утверждать, что если мобильник упадет с самолета на асфальт, то многие его детали так и останутся на месте. (Хотя много других разлетится вдребезги.) Тогда и появилась концепция SMD (Surface Mounting Device). Собственно говоря, ремонтники электронной аппаратуры и раньше вовсю напаивали детали на поверхность, но в массовом производстве этого не было. SMD-элемент: резистор, транзистор, диод, микросхема и т. д. припаивается прямо к фольге, к ее контактным площадкам. Никаких отверстий для этого не сверлится. Отверстия делаются для выводов массивных элементов, и еще есть переходные отверстия. Последние используются для соединения слоев в многослойных платах.
Теперь для людей, далеких от электроники, будет понятно, чем мы будем заниматься в этом посте. Нам нужно сделать рисунок на фольге, который будет закрашен и обтравлен. Всем остальным он может быть интересен просто как пример работы со слоями. Желающие повторить работу ничего не потеряют, но приобретут полезные навыки, как и автор, который уже прошел этим путем.
Начнем с компоновки. На плату, контуров которой пока даже нет, мы разместим наши SMD-компоненты из таких соображений (технических требований): они должны быть поближе друг к другу; монтажные дорожки не должны иметь пересечений, или допускать их нужно с крайней неохотой; транзисторы дифференциального каскада (V1 и V2) должны находиться в хорошем тепловом контакте.
Для начала сохраним копию файла с которым мы работали chip.dxf, как pcb.dxf Это делается как обычно, из меню Файл. В созданной копии pcb.dxf и будем работать.
Принципиальная схема в новом чертеже нам будет мешать, поэтому лучше выделить все и удалить. Для этого все слои должны быть “разморожены” - замочки должны быть бледными. Проверьте и обеспечьте.
Хотя чертеж очищен, но блоки по прежнему, остаются на месте, хранятся в файле чертежа. Мы используем вставку нужных блоков (R1206 и SOT-23), их размножение, а также поворот и осевую симметрию, исходя из соображений удобства.
Поскольку при помощи слоев можно эффективно манипулировать различными атрибутами, то использовать их нужно не стесняясь. Главное - определить наиболее характерные линии в построении.
Для платы можно создать слой board. В нем мы будем хранить изображения элементов, а также впоследствии нарисуем контуры платы. Наше техзадание исходит из плотной компоновки и расположения транзисторов V1 и V2 поближе друг к другу (ради одинаковой температуры).
Теперь начнем создавать контактные площадки. По размеру они должны быть немного больше самой “лапки” вывода. Это делается для надежной пайки. Мы начинаем эту работу в новом слое copper, но нельзя исключать, что со временем наши планы поменяются. Это может быть связано с толщиной линий и границ.
Делаем в удобном расположении прямоугольник:
Делаем скругление, выбирая команду меню Изменение | Скругление. Радиус берем 0.1 мм:
Делаем заливку: выбираем команду Черчение | Штриховка, а в качестве “краски” выбираем сплошную заливку текущим цветом:
Теперь осталось сделать блок. Продолжаем самостоятельно делать контактную площадку под резисторы 1206.
Возможные проблемы: при использовании дорожек границы контактных площадок могут выехать за пределы допустимого:
Поэтому лучше контактные площадки, или блоки из них, помещать в отдельный слой, выбирая толщину линий равной нулю. Для дорожек создаем еще один слой, и в нем применяем удобную толщину линий:
Можно создать слой для временных заметок, например, позиционных обозначений и маркировки выводов:
Чтобы контролировать по схеме проделанную работу, можно в другом окне рисовать проделанные соединения на принципиальной схеме другим цветом:
Готовый результат (но еще не “расфасованный”) показан ниже:
Еще одним документом в подобных случаях является сборочный чертеж. Его получают монтажники для ручной сборки и он вообще хранится как один из документов. При автоматизированной сборке возможны другие варианты.
Вот теперь определяются габариты платы, и мы можем нарисовать ее контуры:
А вот так она будет выглядеть при печати (показано в увеличенном виде):
При печати на прозрачной пленке можно непосредственно переносить изображение на фоторезист и изготавливать печатный монтаж с высокой точностью.
Если мы захотим отпечатать документ, то мы можем открыть ранее созданный шаблон, сохранить его под другим именем и перенести в него копии чертежей и схем из других документов. Для этого достаточно открыть нужные файлы, выделить требуемые изображения и скопировать их в буфер обмена. При этом могут возникнуть определенные “тонкости”, способные вызвать раздражение неопытных пользователей. Долг автора - помешать этому.
Например:
На рисунке показана разная толщина линий, а принтер или даже плоттер может повести себя еще хуже, чем монитор. Чтобы такого не происходило, нужно постоянно следить за толщиной линий выводимых на печать. С этой целью можно выделять блоки или отдельные их части для помещения в специально созданные слои. Выделенные части командой меню Изменение | Свойства можно подстроить по цвету и ширине линий, а также выбрать стиль линии (сплошная или штриховые). Можно “взорвать” блоки, столько раз, сколько вообще уровней их вложения и снова преобразовать все элементы в блок.
Все выделенные по каким-либо признакам линии и контуры можно легко поместить в один из слоев, назначить ему вполне определенные атрибуты и управлять ими. Также можно создать блоки, которые имеют разные слои с разными атрибутами.
Размерности, которые внимательный читатель уже давно нашел в меню и левой панели инструментов вполне настраиваемы. Иногда проще и, так сказать, эстетичней, удалить размерности и нарисовать стрелки. Например, в нашем случае, мы собираемся увеличить маленькую плату в пять раз, чтобы ее лучше было видно на сборочном чертеже. Соответственно, увеличатся и цифры в размерностях. Принципиальную схему, наоборот уменьшим вдвое. Вот так это должно выглядеть:
Площадки в нижней части платы служат для распайки ее на другую плату. Разумеется, это пример, цель которого только показать технологию работы. Вывод из всего проделанного автор делает такой: LibreCAD - вполне мощная рисовалка. По удобству он уступает программам sPlan и SprintLayout, но по функциональным возможностям неограничен. К тому же удобство - это вопрос навыка.
Наконец, остался еще один вопрос: о библиотеках. В следующей заметке мы разберем способы работы с библиотеками: создание своих библиотечных элементов и их использование.
Дальше
Он явился гениальным изобретением в технике. Диэлектрическая пластина, например, гетинакс или текстолит, снабжается прочно наклеенной по всей поверхности медной фольгой толщиной 200 ... 50 микрон. Затем некоторые части фольги закрашиваются кислотоупорной краской, а остальная часть вытравливается в растворе хлорного железа. Образуется рисунок проводников. В ранних версиях технологии под установку радиоэлементов обязательно сверлили отверстия, потому что детали - громоздкие кубики и бочонки - были довольно массивными.
Позднее появилось использование второго слоя медной фольги, а затем пошли в ход и многослойные платы. Например, плата системного блока компьютера может содержать до 10 слоев вытравленной фольги.
Со временем масса радиоэлементов стала мизерной - такие “блохи”, которые распаиваются на платы, например, сотовых телефонов, не оторвутся от нее даже при огромных ускорениях. Можно утверждать, что если мобильник упадет с самолета на асфальт, то многие его детали так и останутся на месте. (Хотя много других разлетится вдребезги.) Тогда и появилась концепция SMD (Surface Mounting Device). Собственно говоря, ремонтники электронной аппаратуры и раньше вовсю напаивали детали на поверхность, но в массовом производстве этого не было. SMD-элемент: резистор, транзистор, диод, микросхема и т. д. припаивается прямо к фольге, к ее контактным площадкам. Никаких отверстий для этого не сверлится. Отверстия делаются для выводов массивных элементов, и еще есть переходные отверстия. Последние используются для соединения слоев в многослойных платах.
Теперь для людей, далеких от электроники, будет понятно, чем мы будем заниматься в этом посте. Нам нужно сделать рисунок на фольге, который будет закрашен и обтравлен. Всем остальным он может быть интересен просто как пример работы со слоями. Желающие повторить работу ничего не потеряют, но приобретут полезные навыки, как и автор, который уже прошел этим путем.
Начнем с компоновки. На плату, контуров которой пока даже нет, мы разместим наши SMD-компоненты из таких соображений (технических требований): они должны быть поближе друг к другу; монтажные дорожки не должны иметь пересечений, или допускать их нужно с крайней неохотой; транзисторы дифференциального каскада (V1 и V2) должны находиться в хорошем тепловом контакте.
Для начала сохраним копию файла с которым мы работали chip.dxf, как pcb.dxf Это делается как обычно, из меню Файл. В созданной копии pcb.dxf и будем работать.
Принципиальная схема в новом чертеже нам будет мешать, поэтому лучше выделить все и удалить. Для этого все слои должны быть “разморожены” - замочки должны быть бледными. Проверьте и обеспечьте.
Хотя чертеж очищен, но блоки по прежнему, остаются на месте, хранятся в файле чертежа. Мы используем вставку нужных блоков (R1206 и SOT-23), их размножение, а также поворот и осевую симметрию, исходя из соображений удобства.
Поскольку при помощи слоев можно эффективно манипулировать различными атрибутами, то использовать их нужно не стесняясь. Главное - определить наиболее характерные линии в построении.
Для платы можно создать слой board. В нем мы будем хранить изображения элементов, а также впоследствии нарисуем контуры платы. Наше техзадание исходит из плотной компоновки и расположения транзисторов V1 и V2 поближе друг к другу (ради одинаковой температуры).
Теперь начнем создавать контактные площадки. По размеру они должны быть немного больше самой “лапки” вывода. Это делается для надежной пайки. Мы начинаем эту работу в новом слое copper, но нельзя исключать, что со временем наши планы поменяются. Это может быть связано с толщиной линий и границ.
Делаем в удобном расположении прямоугольник:
Делаем скругление, выбирая команду меню Изменение | Скругление. Радиус берем 0.1 мм:
Делаем заливку: выбираем команду Черчение | Штриховка, а в качестве “краски” выбираем сплошную заливку текущим цветом:
Теперь осталось сделать блок. Продолжаем самостоятельно делать контактную площадку под резисторы 1206.
Возможные проблемы: при использовании дорожек границы контактных площадок могут выехать за пределы допустимого:
Поэтому лучше контактные площадки, или блоки из них, помещать в отдельный слой, выбирая толщину линий равной нулю. Для дорожек создаем еще один слой, и в нем применяем удобную толщину линий:
Можно создать слой для временных заметок, например, позиционных обозначений и маркировки выводов:
Чтобы контролировать по схеме проделанную работу, можно в другом окне рисовать проделанные соединения на принципиальной схеме другим цветом:
Готовый результат (но еще не “расфасованный”) показан ниже:
Еще одним документом в подобных случаях является сборочный чертеж. Его получают монтажники для ручной сборки и он вообще хранится как один из документов. При автоматизированной сборке возможны другие варианты.
Вот теперь определяются габариты платы, и мы можем нарисовать ее контуры:
А вот так она будет выглядеть при печати (показано в увеличенном виде):
При печати на прозрачной пленке можно непосредственно переносить изображение на фоторезист и изготавливать печатный монтаж с высокой точностью.
Если мы захотим отпечатать документ, то мы можем открыть ранее созданный шаблон, сохранить его под другим именем и перенести в него копии чертежей и схем из других документов. Для этого достаточно открыть нужные файлы, выделить требуемые изображения и скопировать их в буфер обмена. При этом могут возникнуть определенные “тонкости”, способные вызвать раздражение неопытных пользователей. Долг автора - помешать этому.
Например:
На рисунке показана разная толщина линий, а принтер или даже плоттер может повести себя еще хуже, чем монитор. Чтобы такого не происходило, нужно постоянно следить за толщиной линий выводимых на печать. С этой целью можно выделять блоки или отдельные их части для помещения в специально созданные слои. Выделенные части командой меню Изменение | Свойства можно подстроить по цвету и ширине линий, а также выбрать стиль линии (сплошная или штриховые). Можно “взорвать” блоки, столько раз, сколько вообще уровней их вложения и снова преобразовать все элементы в блок.
Все выделенные по каким-либо признакам линии и контуры можно легко поместить в один из слоев, назначить ему вполне определенные атрибуты и управлять ими. Также можно создать блоки, которые имеют разные слои с разными атрибутами.
Размерности, которые внимательный читатель уже давно нашел в меню и левой панели инструментов вполне настраиваемы. Иногда проще и, так сказать, эстетичней, удалить размерности и нарисовать стрелки. Например, в нашем случае, мы собираемся увеличить маленькую плату в пять раз, чтобы ее лучше было видно на сборочном чертеже. Соответственно, увеличатся и цифры в размерностях. Принципиальную схему, наоборот уменьшим вдвое. Вот так это должно выглядеть:
Площадки в нижней части платы служат для распайки ее на другую плату. Разумеется, это пример, цель которого только показать технологию работы. Вывод из всего проделанного автор делает такой: LibreCAD - вполне мощная рисовалка. По удобству он уступает программам sPlan и SprintLayout, но по функциональным возможностям неограничен. К тому же удобство - это вопрос навыка.
Наконец, остался еще один вопрос: о библиотеках. В следующей заметке мы разберем способы работы с библиотеками: создание своих библиотечных элементов и их использование.
Дальше