Tạo mẫu PCB với Verowire: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Có nhiều cách để tạo nguyên mẫu một bảng mạch, phổ biến nhất bao gồm "Breadboard" không hàn truyền thống, nơi các linh kiện và dây có thể được cắm vào đầu cuối lò xo trong một đế nhựa. Khi cần một mạch cố định hơn, người ta thường sử dụng bảng mạch dải là PCB một mặt hoặc hai mặt với các rãnh đục lỗ được cài đặt sẵn. Bằng cách bắc cầu và cắt các đường ray, có thể tạo ra các bảng phức tạp. Bảng này thường được gọi là "Bảng Vero" được đặt tên theo người khởi tạo hệ thống được mô tả trong hướng dẫn này.

Một dạng thứ ba của bảng proto hàn là Perfboard, còn được gọi là Dot-board, tương tự như bảng dải nhưng các miếng đệm không được nối với nhau và các mạch được cấu tạo bằng cách hàn trên các dây riêng lẻ hoặc uốn các đầu dẫn của các thành phần có lỗ vào đúng vị trí.

Quay trở lại những ngày đầu của máy tính, người ta thường sử dụng Wire-Wrap để lắp ráp các bảng máy tính vì không có giới hạn thực sự nào đối với việc định tuyến của các dây dẫn và bảng mạch nhiều lớp vẫn chưa phổ biến. Vì mỗi dây được cách điện riêng biệt nên chúng có thể nằm dựa vào nhau mà ít bị phạt, cho phép định tuyến rất tự do.

Kỹ thuật "Verowire" kết hợp các khía cạnh của dây quấn với kỹ thuật hàn proto-board sử dụng Perfboard làm chất nền.

Bước 1: Thiết bị

Hệ thống Verowire bao gồm một bộ phân phối đặc biệt cho dây đồng tráng men. Điều này có sẵn từ (trong số các nguồn khác) Thành phần RS có một phần số 105-4626. Đối với nhiều dự án, đây là tất cả những gì cần thiết, nhưng đối với các bố cục phức tạp hơn, lược nhựa có sẵn để giúp sắp xếp các dây và chuyển hướng chúng xung quanh bảng.

Dây thuộc loại "tự chảy" có nghĩa là cách điện có thể dễ dàng hàn xuyên qua. Dây trong trường hợp không phải như vậy sẽ làm cho quá trình không thể thực hiện được.

Bước 2: Bố trí bo mạch và các thành phần

Quyết định vị trí các thành phần sẽ đi trên bảng. Hình ảnh cho thấy một lá chắn Arduino đang được xây dựng, đó là lý do tại sao bộ chân cắm phía trên đã bị loại bỏ bộ phận giữ của chúng để uốn cong một độ lệch vào chúng. Đây là một mảnh ván đục lỗ được tái chế, đó là lý do tại sao nó có một số miếng đệm bị thiếu và các lỗ quá khổ. Các thành phần cần được giữ cố định bằng chân uốn hoặc bằng chân hàn sẽ không được sử dụng. Rất khó để hàn Verowire cho các chân được hàn, mặc dù có thể hàn tạm thời, làm tan băng chúng bằng một chất hút hàn và sau đó nối dây với dây tráng men.

Bước 3: Bắt đầu nối dây các thành phần

Bắt đầu bằng cách kéo một inch hoặc hơn dây ra khỏi bộ phân phối. Giữ cái này xuống bảng (hoặc trên mép của bảng) và quấn chặt quanh chốt đầu tiên bằng dụng cụ phân phối. Bộ phân phối có một phanh ma sát trượt có thể được sử dụng để giữ dây khi quấn hoặc thả ra khi di chuyển đến vị trí tiếp theo. Nó cũng có thể được trượt về phía sau và sau đó về phía trước để đẩy ra một chút chùng, điều này thường giúp việc quấn ghim dễ dàng hơn. Bóp thanh trượt để kéo quấn chặt quanh ghim sao cho nó ở đúng vị trí.

Những chiếc lược vừa với các lỗ trên bảng. Chúng có thể được dán, nhưng điều này thường không cần thiết.

Tôi có xu hướng quấn khoảng nửa tá đầu mối cùng một lúc trước khi hàn chúng thành một đợt. Chiều dài dây thừa có thể được cắt bằng máy cắt bên trước hoặc sau khi hàn. Mỗi lần làm bảng Verowire, tôi tự hứa với mình rằng sẽ mua một ít nhíp để cắt, nhưng cho đến nay tôi vẫn chưa bao giờ có.

Phải mất một thời gian để chất hàn làm chảy lớp cách nhiệt và miếng đệm "chạy". Các miếng đệm cũng có xu hướng kết thúc một chút phồng lên. Theo như tôi có thể nói rằng đó chỉ là cách hiện tại, bạn sẽ chỉ phải tạm thời hạ thấp tiêu chuẩn của mình.

Bước 4: Gắn bề mặt

Quá trình này rõ ràng không thực sự dành cho các thành phần gắn kết bề mặt, nhưng chúng có thể được kết hợp nếu cần thiết. Bí quyết là bạn hãy thiếc trước phần cuối của một sợi dây và nhét nó xuống một cái lỗ, đặt thành phần trên miếng đệm và sau đó hàn. Điều này hoạt động tốt nhất khi tiếp giáp với các chân linh kiện, nơi một đầu của SMT có thể được hàn vào miếng đệm chân trước.

Bước 5: Kiểm tra bảng

Phương pháp này dễ xảy ra hiện tượng đoản mạch giữa các tấm đệm liền kề nếu dây không được cắt đủ ngắn. Nó cũng tương đối dễ dàng, nếu bàn ủi di chuyển quá nhanh, đúc một dây cách điện vào vết hàn và không có bất kỳ sự liên tục nào, vì vậy bảng phải được kiểm tra cả về ngắn và các mối nối xấu.

Bước 6: Tóm tắt

Phương pháp này không phù hợp với mọi ứng dụng, nhưng nó đặc biệt hữu ích khi có nhiều bản nhạc cần chạy xung quanh bảng và cắt ngang nhau. Bo mạch được minh họa đã sử dụng hơn 100 miếng đệm và định tuyến khá phức tạp, nó sẽ rất khó khăn với bảng mạch dải và không hề tầm thường với một PCB thực.

Định tuyến lại tương đối dễ dàng, nói chung các dấu vết xấu chỉ có thể được cắt trở lại một điểm thuận tiện và giữ nguyên vị trí khi một dấu vết mới được nối dây.

Tôi nghi ngờ rằng phương pháp này sẽ có quá nhiều cuộc nói chuyện chéo đối với các ứng dụng tần số cao.

Tôi không biết điện áp hợp lý tối đa là bao nhiêu cho một bảng như vậy. Dây có hiệu điện thế 600V và định mức 100mA. Trong bảng này có đường dây 90V, tôi đã chạy một chiều dài thông thường của dây cho đường đó.