制作定制印刷电路板

印刷电路板（PCB）办理了所有这些缺陷。
但是大多数人乃至都不考虑将一次性项目转换为PCB设计。

一方面，PCB制造传统上很昂贵，仅在商业上可行。
（一种替代方法是自己进行蚀刻和丝网印刷，这是一个麻烦且耗时的过程。
）而且，PCB设计涉及技能上的限定，这对休闲爱好者来说是令人生畏的。
但是事实证明，如今您可以非常廉价地生产专业的PCB。

照片：詹姆斯特纳

全部装上：电路板的[顶部]之前和[底部]之后都装有零件。
点击图片可放大。

我最近才研讨PCB制造的奥秘，在即将揭橥的IEEE Spectrum文章中先容了如何构建机器人数字显微镜。
该项目的一部分是可变LED照明系统，要使LED变暗，您须要设计一个脉冲宽调制电路。
经由少量研究，我创造了一个基于555定时器芯片，一个功率晶体管，两个二极管，两个电阻和三个电容器的设计。
组件数量不多，但足以让我感到恐怖，无法将它们全部挂在面包板上。
由于我已经节制了设计，因此我非常有信心它可以立即利用。
这使其成为将其作为PCB的空想选择。

我前一段韶光研究过定制PCB。
我什至从CadSoft Computer下载了Eagle，这是一个PCB设计程序。
我喜好Eagle（后来又回到了这个项目中去了），但是那时候，一块单板的本钱（75美元及以上）使我停了下来。
这次我创造了BatchPCB。

BatchPCB将一堆单独的项目合并到一块大板上，然后在出厂时将它们切开。
这种小板的制作本钱不到20美元。
有一个三周的周转韶光，但我并不焦急。
我致力于设计我的LED调光板。

在此对PCB进行基本检讨。
PCB由厚的刚性绝缘层组成，顶部和底部带有导电迹线。
由于中间是绝缘的，以是顶部和底部的走线可以彼此重叠。
为了从一侧到另一侧获取信号，请钻一个称为过孔的孔，就像在板上垂直穿过的走线一样。
您还可以为IC，电阻器，二极管和其他分立零件钻孔。
迹线通向孔，并且组件具有焊盘，许可将它们焊接到位。

某些组件可能是用于将旗子暗记通报到板上的连接器，您也可以在较大的孔周围放上焊盘以直接焊接外部导线。
您乃至可以在顶部和底部之间添加带有痕迹的图层，只管这可能会变得昂贵。
在BatchPCB中，两层板的本钱为每平方英寸2.50美元（约合每平方厘米0.40美元），而四层板的相同面积的本钱为8美元（约合1.24美元/ cm2）。

创建定制PCB的第一步是布局示意图。
将您的组件（常日来自设计软件随附的组件库）放置在画布上，然后用表示电气连接的线连接引脚。
您可能会创造自己对相同的零件号有多种选择。
这是由于许多组件采取不同的封装，例如DIP（双列直插式封装）芯片或表面贴装芯片。
对付业余PCB，险些总是希望利用笨重的大型DIP和SIP（系统级封装），由于它们在业余场所很随意马虎找到，并且比表面安装的器件更随意马虎焊接。
商业运用。
只管各种包装选项在示意图中看起来都一样，

照片：詹姆斯特纳

董事会会议室：首先对组件进行布局[左]，然后对它们进行整理并布线[右]。
点击图片可放大。

除了组件和互连之外，还必须放置任何必要的电源或接地旗子暗记。
为此，Eagle库包含VCC，VDD和GND等组件。
您还必须记住将连接器放置在板上以接通电源和接地，并将板连接到外部设备（例如LED或电位计）。

当您拥有统统所需的东西时，可以运行电气规则检讨或ERC，以确保没有明显的缺点。
常见的问题包括看起来彷佛已连接但没有连接的电线（在Eagle中，连接的电线在交叉点处有小点）以及您忘却连接的电源或接地连接。
请记住，ERC仅验证设计的电气性能，而不是电路板将实际实行您想要的操作！

对事理图满意后，可以切换到电路板布局视图。
当您第一次在Eagle中实行此操作时，组件会随机分散，导线直接连接在引脚之间。
您该当以一种故意义的办法来移动组件（例如，边缘的连接器）。
但是，您仍旧会留下老鼠的巢。
为了生产电路板，必须将旗子暗记分配给一层，并且同一层上的不同旗子暗记不能打仗。

有了Eagle，您必须手动进行此操作，除非您为专业版付费，该专业版具有自动布局功能，可通过按一下按钮路由旗子暗记。
一些PCB供应商供应了自己的设计工具，这些工具也可以为您完成。

支配好旗子暗记后，您终极可以运行设计规则检讨或DRC。
这样可以确保您不会在旗子暗记线附近或钻孔之间，或电路板的末端之间形成钻孔。
这些规则是可定制的，并且BatchPCB供应了一个文件，该文件将利用其首选的DRC值设置Eagle。
如果您的设计通过了DRC，就可以上传设计文件了。

您也可以（并且该当）利用分外层在顶部添加丝网印刷笔墨。
此打印指示组件应在何处带有轮廓和零件编号，因此您不会将100K电阻放在该当放置1K电阻的位置。

PCB制造的通用措辞是Gerber文件，该文件以该格式的原初创立者Gerber Systems命名。
每个板将有多个文件。
每一层都有一个，焊盘的位置也一样。
单独的“钻孔文件”定义了要在板上钻孔的位置。

当您将这些文件上传到BatchPCB时（遵照站点上的一些相称完全的演习训练），BatchPCB运行其自己的DRC，并天生图像文件，显示完成的图层的外不雅观。
您可以将它们打印出来，并确保将组件放入孔中。
末了，只需为BatchPCB供应您的付款信息，然后坐几个星期即可。

当我的董事会到来时，我感到非常高兴。
从丝网印刷的组件符号来看，它们看起来是如此专业。
更妙的是，他们表现出色。
我订购了两块板，并支付了20美元（个中14美元用于安装和运输）。
因此，我以每张有效10美元的价格得到了自己的开拓板。
数量更多时，定价会更好。

如果您从未设计过PCB，我强烈建议您利用。
花20美元，你会冒很多韶光，但险些没有钱。
您会感到自己拥有自己制作的具有商业质量的董事会的骄傲吗？无价。