Физическое изготовление печатных плат (травление, лужение, сверление, фрезеровка и др.) я заказываю у сторонних производителей, технологические линии фотолитографии которых адаптированы под плёночный фоторезист с автоматическим ламинированием и прямым лазерным экспонированием без использования фотошаблонов - иначе платы 7 класса точности не сделать. Однако, сначала необходимо разработать топологию, которая должна учитывать рекомендации производителя каждого установленного на ней элемента, не противоречить технологическим возможностям производственной и монтажной линий, и при всём этом необходимо минимизировать себестоимость изготовления. И вот что из этого получается...
Одиночные печатные платы
Здесь будет описание печатной платы Ethernet-реле, которое предназначено для удаленного управления питанием потребителя переменного тока. Подробности позже...
Структура задуманного:
• sva172301 - печатная плата Ethernet-контроллера для удаленного доступа;
• G436 - корпус из ударопрочного ABS-пластика, размеры 120 х 60 х 30 мм, производитель Gainta;
• PIC18F67J60 - микроконтроллер Microchip со встроенным модулем Ethernet 10Base-T (10 Мбит/с + IEEE 802.3);;
• 24AA02E48 - память EEPROM с интерфейсом I2C, содержащая EUI-48TM (для адресации TCP/IP);
• MOC3061M - оптопара с симисторным выходом и контролем перехода через ноль;
• NRP05 - моностабильное реле с 1 контактным набором SPST-NO, максимальная нагрузка 5А/250В.
Плата задатчика тока: установка выходного тока в диапазоне 4..20 мА через потенциометры ГРУБО и ТОЧНО. Применяется для проверки и калибровки систем промышленной автоматики. Подробности будут позже...
Структура задуманного:
• sva123001 - печатная плата задатчика тока в диапазоне 4..20 мА;
• «Адаптивный» - корпус из ударопрочного полистирола УПС-825, размеры 83,5 х 57,5 х 24 мм, сделано в Омске;
• LM258 - сдвоенный операционный усилитель общего применения;
• RK1112N - потенциометр 10 кОм, угол поворота 3000.
Панель печатных плат
Здесь будет описание печатной платы sva173401 (многофункциональный контроллер USB), которая была изготовлена в виде сборки для уменьшения себестоимости изготовления и монтажа. Подробности позже...
Структура задуманного:
• sva173401 - печатная плата многофункционального USB контроллера;
• «Адаптивный Мини» - корпус из ударопрочного полистирола УПС-825, размеры 55 х 50 х 22,5 мм, сделано в Омске;
• PIC18F14K50 - микроконтроллер Microchip со встроенным модулем USB 2.0;
• DS3231 - часы реального времени со встроенным кварцевым генератором и температурной компенсацией, интерфейс I2C;
• AT24CM01 - память EEPROM 1Мбит, интерфейс I2C;
• USB-B mini - разъем USB 2.0 в исполнении для поверхностного монтажа.
Комплект печатных плат
Здесь будет описание и фото печатных плат, которые производятся в виде сборки из нескольких разных печатных плат для уменьшения себестоимости изготовления и монтажа.
Структура задуманного:
• sva182401 - печатная плата реле времени на базе USB микроконтроллера;
• D1MG - корпус пластиковый на DIN-рейку, размеры 18,1 х 90,2 х 57,5 мм, производитель Gainta;
• PIC18F2550 - микроконтроллер Microchip со встроенным модулем USB 2.0;;
• AT24CM01 - память EEPROM 1Мбит, интерфейс I2C;
• DS1307 - часы реального времени, интерфейс I2C;
• TS-A4PV - кнопка тактовая угловая;
• PE014005 - моностабильное реле с 1 контактным набором, максимальная нагрузка 5А/250В.
Эхо минувшего
При внедрении разработанных устройств в технологические процессы часто появляются «силы тёмные» в виде скачков напряжения, брызг рабочих жидкостей, механических воздействий, которые не сказываются положительным образом на работе микросхем или иных схемотехнических совокупностей интеллекта. С целью обеспечения ремонтопригодности и, как следствие, максимальной эксплуатационной и отладочной стойкости, иногда для этапов первичных проверок создаются «выводные» аналоги разрабатываемых устройств: никаких TQFP, SOIC, chip0805 - только DIP и только в панелях. Можно осциллографом «присесть» на вывод, впаять что-нибудь вдруг понадобившееся, а после прихода электростатического киловольта с помощью отвёртки заменить «усопший» чип.
После проверки и отладки электроники на реальном оборудовании такие печатные платы уменьшаются в размерах и приобретают SMD-вид.
При постановке задач случаются формулировки вида «... вот это нужно точно, но потом мы вот это или вон то впаяем на месте ...», для которых разрабатываются платы с зоной свободного монтажа. Микроконтроллер - Microchip, конечно - «прошивается» под согласованный алгоритм, но в процессе самостоятельной доработки заказчик в указанной зоне экспериментирует паяльником, своего рода «мазок мастера», который потом торжественно переходит в SMD вариант конечного изделия с лозунгом: «Это мы сами!».
Структура задуманного:
• Корпус «Адаптивный» - ударопрочный полистирол УПС-825, размеры 83,5 х 57,5 х 24 мм, сделано в Омске;
• sva000000 - печатная плата для модуля доступа к беспроводной сети 868 МГц;
• 25LC256 - память EEPROM 256 кбит, интерфейс SPI;
Сами платы (в основном текстолит FR-4) в большинстве своём делаю с паяльной маской - это норма, уменьшающая риск повреждения электроники при эксплуатации. Иногда же заказчик требует плату без маски, только лужение. Причины таких решений самые разные, но результат выглядит вот так.
Если предполагается ручной монтаж платы или установка не всей спецификации, тогда целесообразно изготовление топологии с шелкографией, где нарисованы габариты посадочных мест электронных компонентов.
К счастью, миновали времена в моей практике, когда фотошаблоны печатных плат можно было потрогать: комплект из двух таких на рисунках ниже, соответственно, для верхнего сигнального слоя
и нижнего.