Ока в Новосибирске
http://www.oka-nsk.ru/forum/

Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
http://www.oka-nsk.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=1264		 Страница 1 из 2
Автор:  oka275 [ 30 ноя 2012, 00:08 ]
Заголовок сообщения:  Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
В юношестве рисовал платы либо иголкой со шприцом, либо спичкой, макая ее в краску, либо тонкой кисточкой. При этом конструкции были из советских "бронебойных" запчастей размером с фасолину каждая. Чего там не рисовать?

Сейчас век SMD. Начался он сравнительно давно, но только сейчас в магазинах появился таки стабильный ассортимент деталей в этих корпусах. Надо менять технологии и использовать для этого ПК! Попалась мне не плохая и очень простенькая программулина Sprint-Layout 5.0 Для одного МК и нескольких "рассыпух" вокруг него, данной программы заглаза. Но чем больше компонентов в схеме, и чем выше требования по компактности, тем больше у программы недостатков.

Первый из них - отсутствие авторазводки. Вернее она есть, но в зародыше, то есть совершенно не развитая.
Второй недостаток - при перемещении компонента по плате, нарисованные дорожки не перемещаются вслед за ним. Конечно, когда компонент перемещается на другую сторону платы, это и не нужно. Но если его двигаешь чуть-чуть в сторону, уже приходится перерисовывать дорожки, что сильно утомляет.

Таким образом я постепенно пришел к мысли - надо что-то менять! Нет, можно рисовать плату вручную, а затем сидеть и двигать детали взад/вперед, перерисовывая дорожки вслед, перебирая все возможные комбинации. Но есть способ лучше - DipTrace.

Что теперь может измениться у меня?

1. Не нужно делать две работы: одновременно рисовать схему в Splan 7 и рисовать плату! В ДипТрейсе сначала рисуем схему, как в Span7, что бы можно было ей цивилизовано поделиться с другими людьми, а потом просто кликаем "Преобразовать схему в плату" - и вот мы уже в редакторе платы, видим корпуса деталей и тд.

2. Автокомпоновка деталей на плате и авторазводка дорожек. Можно выставить детали вручную, как тебе надо и потом сделать авторазводку. Можно влиять на количество переходов на противоположный слой (вплоть до их исключения)

3. Относительно простой конструктор для добавления новых радиодеталей и корпусов. Так же есть такой ресурс, как интернет, где найти можно хоть черта. Рисовать схему выходит чуть дольше, потому что к некоторым радиоэлементам приходится сопоставлять корпуса. Но за то это не так утомляет, как рисование платы.

В общем, делаю сейчас плату для управлятора куллером. При использовании противоположного слоя, плата получается размером в 2 раза меньше, чем плата в один слой. И все это узнается в несколько кликов мыши, когда в Sprint-Layout все детали приходилось двигать вручную. Но есть минус - в целях минимизации размеров плат (терпеть не могу платы с пол-листа, где море свободного места) придется осваивать двухстороннюю технологию. В принципе не сложно, главное сверлить переходные отверстия очень точно, строго под прямым углом. А так же качественно подгонять сами шаблоны. Но это все дело техники.

Да, и несколько слов о самой проге: она условно-бесплатная (до 300 выводов на 1 плату, два слоя), что вполне должно хватить для несложных радиолюбительских домашних устройств.

Продолжение следует...
Автор:  oka275 [ 30 ноя 2012, 00:08 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Продолжение: ДЛЯ ТЕХ, КТО ВООБЩЕ НИЧЕГО НЕ ПОНЯЛ. ЛИКБЕЗ ДЛЯ ОБЩЕГО РАЗВИТИЯ! :)

Любое радиоэлектронное устройство состоит из радиодеталей и печатной платы:

Изображение
(плата зеленого цвета с напаянными радиодеталями).

Плата является основой, на которой все держится, а так же с помощью печатных проводников (дорожек - их видно на фото) соединяет детали между собой.

Как ее изготавливают? Как режут дорожки? острым ножиком? Как то еще? Это же кошмар?!!!! Все очень просто! Вкратце расскажу как это делают дома.

Первым делом покупают фольгированный текстолит:

Изображение
По сути это пропитанная эпоксидкой, спресованная марля, с наклеенной медной фольгой с одной или двух сторон.

Зачищаем фольгу от окислов, промываем. Потом берем тонкую кисточку (перманентный маркер, спичку и тд), краску (лак для ногтей пойдет) и рисуем дорожки так, как нам надо. Есть и другие варианты нанесения рисунка на фольгу (фоторезист, ЛУТ-технология и тд), но это тема подробной лекции...

Изображение
Пример нанесенного рисунка

Ждем, пока высохнет краска. Потом кидаем плату в хлорное железо (это такой специальный химический состав, который смывает фольгу):

Изображение

И через 10-20 минут то, что было под слоем краски, остается. А то, что было не защищено, то съелось химикатом.



Далее зачищаем, моем, сверлим дырки если надо, паяем, настраиваем, радуемся.

Так вот возникает вопрос - чем создавать эти рисунки? Ладно там три детали - можно и маркером нарисовать. А если деталей штук 20, да еще размером со спичечную головку? Вот для этого и придумали специальные программы типа DeepTrace, о которой я писал выше. Есть конечно более навороченные программы, есть и менее. Но меня она купила тем, что бесплатная, что ИМЕЕТ РУСИФИКАТОР ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ (а не от хакеров), имеет русскую документацию ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ. И очень известная в своих кругах.
Автор:  oka275 [ 30 ноя 2012, 00:38 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Да, если бы у меня был свой свечной заводикъ цех по изготовлению плат то получилась бы вот такая няшка:

Изображение

То есть если заказывать изготовление этой платы в промышленных условиях, то она выглядела бы примерно так, как на фото. Но изготовить одну плату будет очень дорого, потому придется делать ее самостоятельно. А значит она уже не будет на столько симпатичной. А главное - в ней не будет металлизированных отверстий (они используются для соединения печатных дорожек на одной стороне платы с печатными дорожками на другой стороне). Можно использовать конечно тонкие заклепки, но блин, где их найти..

PS. На фото - проект управлятора куллера компового БП с контролем температуры сразу от двух термодатчиков. Не многие знают, что компьютерный блок питания можно с успехом применять в нуждах радиолюбительства, заменяя в некоторой степени лабораторный источник питания. Но куллер, который обязательно там стоит, работает очень шумно и тем самым сильно напрягает. Отключить его или снизить его напряжение можно, но это чревато (особенно вариант "отключить"). Самое простое - поставить переменный резистор и самому управлять оборотами в зависимости от нагрузки. Или собрать схемку на терморезисторе, которая будет сама добавлять обороты в зависимости от степени нагрева радиаторов БП.

Этот девайс, что на картинке, этим и занимается. Он контролирует температуру обоих радиаторов и если одна из температур начала превышать пороговую (ПОРОГ ПРОГРАММИРУЕТСЯ С КНОПКИ НА ПЛАТЕ!!!) , куллер начинает плавно вращаться. При чем начинает стартовать с того напряжения, при котором он ГАРАНТИРОВАНО ЗАПУСКАЕТСЯ (куллер проходит тест при каждом включении блока питания), а не тупо стоит и греется. Как правило, при этом он уже создает некое дуновение ветра, уносящее тепло. Если этого недостаточно (нагрев продолжается), обороты подкидываются. Индикация режимов осуществляется посредством светодиода на плате (это все нужно на этапе инсталляции девайса в БП). В планах сделать сигнализацию, которая будет срабатывать, если температура подошла к пороговой, а куллер так и не закрутился (нет тахоимпульсов - кстати, схема и их подсчитывает, и если был бы экран LCD, можно было смотреть сколько там оборотов крутится куллер).

В последствии, если захочу, на основе полученного опыта можно запилить вот это (центр управления всеми куллерами компьютера, для возможности снижения акустического шума в момент, когда это возможно. Например, когда на нем не играют, а спокойно работают)
Автор:  Kolhoznik [ 30 ноя 2012, 02:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Алексей,ой спасибо за такую тему :Yahoo!: :good: ,будет время вникну получше в эту прогу,а то бывает что платку сваять надо,а в ручную действительно гемор.
Автор:  wundr [ 30 ноя 2012, 10:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
скачал - попробовал. Супер!
Автор:  oka275 [ 30 ноя 2012, 11:56 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Kolhoznik писал(а):
Алексей,ой спасибо за такую тему :Yahoo!:

Я на нашем местном радиолюбительском форуме выкладываю нечто подобное периодически. Чувствую, что надо копипастить и сюда на постоянной основе :)

Цитата:
а то бывает что платку сваять надо,а в ручную действительно гемор.

Только вот я не совсем догнал - вручную это как? Рисовать маркером, кисточкой, стеклянной трубкой, спичкой? Или вручную рисуешь дорожки в Paint-е, а потом переносишь рисунок на фольгу? Скорее всего первое. Если так, то единственное, чем поможет программа, это заранее сделать готовый образец и уже по нему, глядя на монитор, рисовать плату маркером, кисточкой, стеклянной трубкой, спичкой. Или же придется таки осваивать технологию переноса на фольгу :) (если я правильно догадался)
Автор:  Aquinas [ 30 ноя 2012, 12:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Еще Cadsoft Eagle неплохой набор: редактор библиотек, рисовалка схем и рисовалка печати. Как и в серьезных CAD можно нарисовать схему, перебросить ее в редактор плат и спокойно заниматься компоновкой и трассировкой. Связи между пинами элементов берутся из принципиалки, т.ч. можно не бояться, что что-то пропустить или перепутать. Набор условно-бесплатный: без покупки можно делать платы размером примерно с пачку сигарет, такого размера хватит для большинства самоделок.

А травить медь можно не только хлорным железом. Из суровых травителей популярны азотная кислота и смесь соляной кислоты с перекисью водорода. Хорошо работает горячий раствор персульфата натрия (или аммония). А самый доступный (и при этом эффективный) травитель - смесь перекиси водорода, лимонной кислоты и соли (столовая, аки хлорид натрия). Подробности всей химии здесь: http://radiokot.ru/lab/hardwork/62/

Ну, а технологии защиты меди перед травлением, наверное, стоит разобрать отдельно. Т.к. они пусть и не сильно трудоемки, но каждая имеет свои нюансы, преимущества и недостатки.
Автор:  oka275 [ 30 ноя 2012, 13:07 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Тогда надо тему переименовывать в "Печатные платы - домашнии технологии производства" :)

Володя, ну а что ты скажешь на счет DeepTrace? У нас с 250, например, разгорается спор на тему, что лучше ручной разводки нет ничего. Например я считаю, что для этого еще нужна как минимум светлая голова, которая прекрасно знает теорию, и потому буквально ВИДИТ как радиоволна побежит вдоль радиоустройства, где ТОЧНО отразится. И где какие детали ставить и как. У меня таких знаний и опыта нет. А у моего оппонента видать семь жизней за плечами. При чем 6 из них прожита в условиях борьбы с ВЧ-наводками. Во всяком случае он считает, что после его конструкции печатной платы, разведенной ВРУЧНУЮ с применением его мозга, на ней можно ставить ОТК. Чтож. Печально. Печально, что у меня действительно меньше опыта, и еще я не умею так себя расхваливать. И еще я знаю, что если начну заморачиваться ОБО ВСЕМ, то я не сделаю плату никогда! Конечно я стараюсь соблюдать правило, что вход должен быть как можно дальше от выхода и их трассы не должны пересекаться. Что слаботочные цепи не надо прокладывать вдоль трассы питания. Но всего учесть я не в состоянии и именно потому появляются следующие ревизии своих же поделок, где устраняешь старые косяки и стараешься не вносить новых.

Прочитал про перекись водорода и лимонную кислоту. Обалдеть!!!!!! Только один вопрос - а перетравов не будет? Если оно так активно жрет медь, то может и под лаком выгрызть пол-дорожки.
Автор:  RZ296 [ 30 ноя 2012, 21:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Вот тебе интересный БЖ: http://www.drive2.ru/cars/toyota/will_v ... -betepaha/
Там товарищ платы с маской дома делает, от ЛУТ к фоторезисту перешел. Ну и про программирование много интересного. Вот его блог: http://www.drive2.ru/users/camokat-betepaha/, тут еще много интересной информации на эти темы.
Автор:  Aquinas [ 30 ноя 2012, 22:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Про DipTrace ничего не могу сказать. Наслышан, но пользоваться не доводилось. Сам продолжаю пользоваться P-CAD и начинаю осваивать Altium Designer. По сути это продолжение P-CAD, он нормально открывает проекты P-CAD 200x, поэтому не надо переделывать тонны проектов. И для меня важно, что проекты P-CAD/Designer без вопросов принимают на любом производстве ПП (не надо готовить Gerber, Drill и тонну сопроводиловки с объяснениями, в каком слое медь, а в каком маска или шелк).

250 прав на счет трассировки ВЧ. Там много всего необходимо учитывать: индуктивность и емкость проводников, их длину и ширину, диэлектрическую проницаемость и толщину ламината как минимум. Важно даже расположение переходных отверстий, соединяющих верхние и нижние полигоны (не только земляные) и места подключения элементов. А некоторые структуры (например, микрополосковые фильтры, ответвители или усилители СВЧ) в принципе невозможно трассировать автоматически. Они расчитываются и моделируются спец. софтом, показывающим напряженность ЭМ полей в различных точках структуры, а потом 1:1 переносятся на ламинат (часто это даже не текстолит, а как минимум фторопласт или керамика). В случае необходимости коррекция производится напильником. Буквально. А точнее - подрезкой проводников различными резаками наподобие гравёрных.

А для менее критичных (и в то же время объемных) задач, пожалуй, автотрассировку не стоит отвергать. Сейчас есть достаточно приличные трассировщики (Specctra, Situs, TopoR), способные различными способами минимизировать наводки. Как компромисс есть полуавтоматическая трассировка. Для нее задается минимальное количество правил (9...12), проводники надо растаскивать вручную, но трассировщик отвергает противоречащие правилам варианты и при необходимости немного двигает соседние уже разведенные линии. Еще это облегчает разводку диф. линий (трассировщик ведет обе линии и при необходимости выравнивает их длину).

Что до ОТК с первой попытки и без вмешательства - это вряд ли. Оптный инженер способен уменьшить количество ревизий платы, но не исключить их. Всегда найдется, что улучшить или переделать. Как-то довелось ремонтировать модуль перестраиваемого ВЧ генератора производства Agilent (это подразделение Hewlett Packard), на керамике. Частота - что-то около 4 Гиг. И на серийной (!) плате есть следы подгонки. В то же время вспоминаю наши передатчики для Антарктиды. Для них только управлятор (МК, фильтры ЦАПов и индикаторы с кнопками) был сделан с первой попытки. А ВЧ усилители (регулируемый и оконечный) и ответвитель КСВ-метра несколько раз пересчитывались и макетировались. Отчасти для получения приемлемых параметров, отчасти из-за механики (перекомпоновки теплоотводов и смены типов разъемов).

Скорость травления зависит от количества кислоты (она расходуется на реакцию с медью) и температуры раствора. Так, теплая смесь солянки с перекисью сжирает медь моментально, а холодная медленней и с минимальным подтравом. Так же ведет себя и хлорное железо.
Автор:  oka275 [ 01 дек 2012, 00:18 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Да, мужик с руками и это определенно! Про паяльную маску - интересно, даже очень. Но с другой стороны муторно.
Автор:  Kolhoznik [ 01 дек 2012, 06:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
oka275 писал(а):
Только вот я не совсем догнал - вручную это как?

Да не,именно плату на бумаге нарисовать,глядя на схему.Детальки примерять,и размеры подгонять,это же куча времени и головной боли.Скачал прогу,попробовал нарисовать БП из нескольких деталей,получается.Вот только не понял, односторонняя плата тут не предусмотрена?И ещё,учебник на ангельском языке,на русском то нету?Или в переводчик это всё засунуть как то надо?
Автор:  Kolhoznik [ 01 дек 2012, 07:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
RZ296 писал(а):
Вот тебе интересный БЖ: http://www.drive2.ru/cars/toyota/will_v ... -betepaha/

Посмотрел там темку про светодиоды,странно,человек вроде продвинутый в радиоэлектронике,но что это?
ВОПРОС:
-Резисторы не спасут от скачков напряжения.
ОТВЕТ:
-Откуда этим скачкам взяться? В нормальной бортовой сети напряжения гуляют максимум от 10.8 до 14.5 Вольта, интегральные стабилизаторы не нужны.
Очень интересно,как так?Резистором задается ток светодиода при определённом напряжении и если напряжение будет превышено,то светодиод просто сгорит,а если резистор ставить с запасом,то при небольшой просадке напряжения светики будут работать тускло.
Дальше автор пишет,чтобы светодиоды не перегорали,надо покупать не китайские.
Во дает,какой светик не будет,китайский или американский, он сгорит так же быстро если его не защищать.Почему сейчас в продаже светодиодные лампы всё чаще идут со стабилизаторами внутри,а не тупо навешанными резюками?
Правда в теме автор оговаривает применение ШИМ,но применительно к разнояркосной работе светодиода(типа габарит-стоп).Один фиг,стабилизатор или какой нибудь другой дравер для питания светодиода нужен.Как то так.
Автор:  RZ296 [ 01 дек 2012, 13:20 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Kolhoznik писал(а):
Резистором задается ток светодиода при определённом напряжении и если напряжение будет превышено,то светодиод просто сгорит,а если резистор ставить с запасом,то при небольшой просадке напряжения светики будут работать тускло.

С одной стороны ты прав, а с другой- последнее время нездоровая тенденция в разработке устройств- использовать элементы на 100% их рассчетной мощности, тогда как в советское время учили делать большой запас.
К примеру, у меня освещение салона сделано на одноваттных диодах, на которые подается по 0.3 ватта- стабилизатор там поставить не представляется возможным, т.к. плавное выключение света работать не будет корректно. В результате диоды там у меня работают в очень легком режиме, с минимальным нагревом и на небольших радиаторах, и работать так они смогут десятилетиями.
Фонарик у меня есть, Thrunite Scorpion ver.1, там стоит десятиваттный XM-L, максимум на него подается 6 ватт, в результате получился умеренно греющийся фонарь с диодом, работающим в режиме максимального КПД, ну и расход батарей в самом громком режиме вполне приемлимый. Есть еще налобник Spark на таком же диоде, только теплом, там вообще ватта полтора-два подается при питании от АА и около 2.5 Вт при питании от 14500- фонарь очень маленький, если бы он грелся как утюг на голове, никому это не понравилось бы.

Но в целом я с тобой, конечно, согласен- светодиоды должны питаться стабилизированным током.
Автор:  Kolhoznik [ 02 дек 2012, 03:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Александр,я вот тоже добрался до 1 ваттных диодов(это мой шаг в освоении светотехники),могу сказать,что разница в яркости при 150 и 300 мА незначительная,по этому резюка тут достаточно.
А в фонарь(старый советский на 6 больших батареек),поставил акб на 6в и 1ваттный светик через LMку.Нагрев очень слабый.
Автор:  Delta7777 [ 24 фев 2013, 22:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Kolhoznik писал(а):
oka275 писал(а):
Только вот я не совсем догнал - вручную это как?

Да не,именно плату на бумаге нарисовать,глядя на схему.Детальки примерять,и размеры подгонять,это же куча времени и головной боли.Скачал прогу,попробовал нарисовать БП из нескольких деталей,получается.Вот только не понял, односторонняя плата тут не предусмотрена?И ещё,учебник на ангельском языке,на русском то нету?Или в переводчик это всё засунуть как то надо?

Можно и одностороннюю. В меню "Трассировка" выбираете "Настройки автотрассировщика" ,выбираете режим "Настройки" и ставите галочку "Использовать приоритетные направления" ,верхний слой отключаете а нижний ставите ортогонально. И будет Вам счастье!
Автор:  oka275 [ 24 фев 2013, 23:01 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
К сожалению, нормального счастья не будет - DipTrace ужасно разводит платы (на мой взгляд). Или я ему задаю слишком жесткие условия, типа малые размеры печатки и тд. При чем вручную получается развести, а в автомате никак. Зарядное устройство вообще с нуля разводил сам.

Или я не умею им пользоваться. Хотя конечно если дать ему мультивибратор из двух транзисторов и размер платы с тетрадный лист, то он отлично разведет.
Автор:  Yurock [ 25 мар 2013, 16:15 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Кстати, DipTrace можно активировать в качестве версии "Для некоммерческого использования" и будет уже доступно 4 слоя и 1000 выводов.
Автор:  oka275 [ 25 мар 2013, 16:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Угу.
Автор:  Pavel [ 30 дек 2014, 15:02 ]
Заголовок сообщения:  Re: Рисовалка печатных плат (познаю новое для себя)
Добрвй день Всем!
Пробовал рисовать в дипе вроде всё нечего, да вот тока каждый проводничёк надо подписывать, обновлять, в общем на это уходит много времени, которого как всегда нехвотает. Есть канечно и фишки, типа подрезка ну и ещё несколько. Авторазводкой не пользуюсь,не предстовляю как она выглядит тем более в дипе, прежде всего нужна понятная схема а там моск сам решит. :-)
Так что перешол обратно на Спринт Лоут сейчас в шестёрке рисую, это более улучшенная, от пятой отличия заметны. Для небольших и простых плат само то, а главное всё просто, без всяких заморочек. :wink:
Страница 1 из 2 Часовой пояс: UTC + 7 часов
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/