2-слойная печатная плата со сквозным отверстием

Нет, отверстия в плате должны быть покрыты металлом, что означает, что они облицованы металлом, обеспечивающим хорошее соединение спереди и сзади. По моему опыту, капиллярное действие все равно всасывает припой через отверстия. Однако похоже, что вы планируете контролировать некоторые значительные токи, поэтому вы можете сделать дорожки, которые проводят большие токи, намного толще. Я бы также предложил добавить керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ или около того прямо на выводы питания микроконтроллера в дополнение к конденсаторам емкостью 22 мкФ.

Во-первых, вы должны сделать силовые дорожки намного толще. Для силовых дорожек я использую толщину не менее 70 мил. В лучшем случае вы можете сделать плату с медным покрытием толщиной 2 унции или более, но, как правило, это очень дорого. Заказы на панельные доски, которые могут себе позволить любители, почти всегда имеют толщину всего 1 унцию. (oshpark.com, iteadstudio.com или seeedstudio.com являются одними из самых дешевых) дней.

Во-вторых, вы, вероятно, захотите перекомпоновать компоненты, чтобы у вас не было слишком длинных дорожек, пересекающих плату от силовых транзисторов до диодов и разъемов. Держите диоды рядом с разъемами, а транзисторы рядом с диодами. Даже с толстыми дорожками будут некоторые потери (которые превращаются в тепло), которые вы хотите свести к минимуму, оставив дорожки короткими.

В-третьих, в Eagle инструмент «Прямоугольник» нельзя использовать для создания заливки грунта. Вы должны использовать инструмент многоугольника и нарисовать прямоугольный многоугольник. Сделайте это, назовите полигон «GND» и нажмите ratsnest, чтобы увидеть, как появляется заливка земли.

В-четвертых, похоже, что вы хотите пропускать большие токи через контактные разъемы. Я не знаю, насколько велики будут токи, но если они больше, скажем, 2 А, вы, вероятно, захотите использовать винтовые клеммы, а не штыревые разъемы. Винтовые клеммы с большой силой тока обычно имеют расстояние 3,5 мм или 5 мм (или 200 мил), а не 100 мил, как штыревые разъемы.

Однажды я неправильно припаял плату и попытался подать> 12 А через 16-миллиметровую дорожку. К счастью, этот след сгорел и отлично сработал как предохранитель :-)

Что касается керамического конденсатора 0,1 мкФ рядом с микропроцессором: он известен как «развязывающий» конденсатор, и его следует размещать как можно ближе к каждому имеющемуся у вас чипу, который может переключаться на высоких скоростях. Эти конденсаторы служат «резервом» для высокоскоростного переключения, уменьшая электромагнитные помехи, возникающие на дорожках дальше от микросхемы. Использование керамики важно из-за их очень низкого ESR — у электролита значительное ESR (часто в диапазоне «Ом»), что делает его фильтром RC, что означает, что он не может достаточно быстро реагировать на почти мгновенные изменения тока. рисовать.

Сделайте доску профессионально, как здесь . Он будет иметь покрытые металлом сквозные отверстия, которые электрически соединены с обоими слоями и поэтому требуют пайки с одной стороны. (Это не единственное преимущество: отверстия с металлическим покрытием прочнее и устойчивы к «подъему», если вам нужно удалить компонент.)

Если вы сделаете свою собственную плату без какого-либо покрытия, вам действительно придется паять с обеих сторон. И это настоящая боль для всего, что хочет сидеть на одном уровне с платой и скрывает контакты под ней, например, гнездо IC или разъем.

Если вы выберете самодельный способ травления своей собственной двухсторонней платы, возможно, вам следует избегать подключения боковых дорожек компонентов непосредственно к клеммам таких компонентов. Подсоедините их к пустым сквозным отверстиям рядом с клеммами и используйте кусок провода для прокладки к противоположному слою. Проволочная перемычка легко припаивается с двух сторон. Или же пойти на лишние хлопоты, чтобы сделать металлизированными сквозные отверстия.

Несколько вещей:

1. Проходит ли эта плата проверку правил проектирования?
2. Все ваши следы имеют одинаковую ширину. Я не знаю, каковы ваши текущие требования к вашему источнику питания, но я почти гарантирую, что вы захотите сделать свои силовые дорожки толще.
3. Я настоятельно рекомендую поместить ваш UC в гнездо IC, если вы еще не рассматриваете это. Они дешевы, и если вам когда-нибудь понадобится удалить UC по какой-либо причине, вы будете рады, что потратили лишний доллар.
4. Для данного приложения это может не иметь значения, но обычно полезно добавить заземляющий слой на печатную плату. Единственное, что меня беспокоит по поводу добавления одного здесь, это сервоприводы и соленоиды. Вам НЕ нужны высокие обратные токи на заземляющем слое. Они должны быть отправлены прямо обратно к их источнику.

Кажется, что эту доску будет легко собрать. У вас не должно возникнуть проблем с интервалами. Поместите все свои компоненты на верхнюю сторону платы, используйте горячий паяльник, и вы будете в деле.

Старайтесь не размещать компоненты в аккуратные группы. Если вы переставите диоды, вы можете удалить много переходных отверстий и сократить дорожки, например, D4 повернут на 90° вправо.

Используйте разные посадочные места для R1 и R2 (лежа, а не стоя). Вы сможете использовать их, чтобы перепрыгнуть несколько проводов.

Переместите D1 и D2 как можно ближе к клеммам L1 и L2.

Избегайте размещения переходных отверстий и дорожек верхнего слоя под Q1, Q2, IC1 и IC2. Таким образом, вы сможете согнуть их и припаять/привинтить к печатной плате. Рассмотрите возможность использования их задней панели в качестве терминала питания и поместите под них медную заливку, чтобы способствовать распространению тепла (если у вас нет другого радиатора).

Редактировать:

Посмотрите на диоды на схеме. Анод D3 соединен с катодом D4. Аналогично с другими защитными диодами. Поверните их в своем макете, и вы удалите много дорожек.

Не знаю, есть ли у вас уже ответ на проблему заземления, но проверьте свою сетку. У меня было множество проблем с моими полигонами, и главная проблема заключалась в том, что сетка была слишком маленькой. Если сетка слишком маленькая, полигоны будут выдавать какую-то странную ошибку и не будут отображаться.

Совет для всех: чтобы получить отдельные полигональные плоскости (с изоляцией между ними), которые перекрывают друг друга, используйте ранг для установки приоритета.

Надеюсь, поможет!

Учитывая эту компоновку платы, возникнут ли у меня проблемы с использованием компонентов со сквозными отверстиями?

Если вы не планируете использовать изолированные монтажные комплекты, вам следует избегать прокладывания дорожек верхнего слоя под выступами больших 3-контактных устройств (мощные транзисторы, регуляторы). Вместо этого я бы порекомендовал положить под нее большую площадку, подключенную к любой сети, к которой должны быть подключены вкладки.

Нужно ли будет также припаивать компоненты к выводам верхнего слоя (красные), а также к выводам нижнего слоя (синие)?

Это зависит от того, будет ли доска сделана профессионально или своими руками.

Профессионально изготовленные двухслойные платы будут иметь металлизацию сквозных отверстий, поэтому паять нужно будет только с одной стороны.

Самодельные печатные платы обычно не имеют покрытия сквозных отверстий. Таким образом, вам придется припаивать компоненты, которые соединяются с дорожками верхнего слоя, на верхнем слое и припаивать провода через переходные отверстия.