Prototipazione PCB con Verowire: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Esistono molti modi per prototipare un circuito stampato, il più popolare include il tradizionale "Breadboard" senza saldatura in cui componenti e fili possono essere collegati a terminali a molla in una base di plastica. Quando è richiesto un circuito più permanente, è comune utilizzare strip-board che è un PCB a una o due facce con piste perforate preinstallate. Collegando e tagliando i binari è possibile creare schede di una certa complessità. Questa scheda è genericamente nota come "scheda Vero" dal nome dell'originatore del sistema descritto in questa istruzione.

Una terza forma di proto-board di saldatura è Perfboard, noto anche come Dot-board, che è simile allo stripboard ma i pad non sono uniti e i circuiti sono costruiti saldando su singoli fili o piegando i cavi dei componenti a foro passante nei punti giusti.

Agli albori dell'informatica era comune usare Wire-Wrap per assemblare le schede dei computer poiché non ci sono limiti reali all'instradamento dei conduttori e i circuiti stampati multistrato non erano ancora comuni. Poiché ogni filo è isolato individualmente, possono giacere l'uno contro l'altro con una piccola penalità che consente un instradamento molto libero.

La tecnica "Verowire" combina aspetti del wire-wrap con tecniche di saldatura proto-board utilizzando Perfboard come substrato.

Passaggio 1: attrezzatura

Il sistema Verowire è costituito da uno speciale erogatore per filo di rame smaltato. Questo è disponibile da (tra le altre fonti) RS Components dove ha il numero parte 105-4626. Per molti progetti questo è tutto ciò che è necessario, ma per layout più complessi sono disponibili pettini di plastica per aiutare a organizzare i fili e deviarli intorno al tabellone.

Il filo è del tipo "autofondente", il che significa che l'isolamento può essere facilmente saldato. Wire dove questo non è il caso renderebbe il processo impossibile.

Passaggio 2: disporre la scheda e i componenti

Decidi dove andranno i componenti sulla scheda. L'immagine mostra uno shield Arduino in costruzione, motivo per cui il set di pin superiore è stato rimosso dal fermo per piegare un offset al loro interno. Questo è un pezzo di perfboard riciclato, motivo per cui ha alcuni pad mancanti e fori sovradimensionati. I componenti devono essere tenuti in posizione piegando i perni o saldando i perni che non verranno utilizzati. È difficile Verowire ai pin saldati, sebbene sia possibile saldare temporaneamente, dissaldare con un solder-sucker e poi cablare con il filo smaltato.

Passaggio 3: iniziare a cablare i componenti

Inizia estraendo circa un pollice di filo dall'erogatore. Tienilo fermo sulla tavola (o oltre il bordo della tavola) e avvolgilo strettamente attorno al primo perno usando il dispenser. L'erogatore ha un freno a frizione scorrevole che può essere utilizzato per trattenere il filo durante l'avvolgimento o rilasciato quando si sposta nella posizione successiva. Può anche essere fatto scorrere indietro e poi in avanti per spingere fuori un po' di gioco, il che spesso rende più facile avvolgere uno spillo. Premi il cursore per stringere l'involucro attorno al perno in modo che rimanga in posizione.

I pettini si inseriscono nei fori della tavola. Possono essere incollati, ma normalmente non è necessario.

Tendo a avvolgere circa una mezza dozzina di terminazioni alla volta prima di saldarle in batch. La lunghezza extra del filo può essere tagliata con tronchesi laterali prima o dopo la saldatura. Ogni volta che realizzo una tavola Verowire mi prometto che comprerò delle pinzette da taglio, ma finora non l'ho mai fatto.

Ci vuole un po' di tempo prima che la saldatura sciolga l'isolamento e che il pad "giri". Anche i cuscinetti tendono a diventare un po' gonfi. Per quanto posso dire che è proprio così, dovrai solo abbassare temporaneamente i tuoi standard.

Passaggio 4: montaggio superficiale

Questo processo non è chiaramente destinato ai componenti a montaggio superficiale, ma possono essere incorporati se necessario. Il trucco è pre-stagnare l'estremità di un filo e infilarlo in un foro, appoggiare il componente sul pad e quindi saldare. Funziona meglio vicino ai pin dei componenti, dove un'estremità dell'SMT può essere saldata prima al pin pad.

Passaggio 5: controlla la scheda

Questo metodo è soggetto a cortocircuiti tra piazzole adiacenti se il filo non è sufficientemente corto. È anche relativamente facile, se il ferro si muove troppo velocemente, gettare un filo isolato nel blob di saldatura e non avere continuità, quindi la scheda deve essere controllata sia per cortocircuiti che per giunti difettosi.

Passaggio 6: riepilogo

Questo metodo non è adatto a tutte le applicazioni, ma è particolarmente utile quando molte piste devono percorrere il tabellone e incrociarsi. La scheda illustrata utilizzava più di 100 pad e un routing piuttosto complesso, sarebbe stato molto difficile con strip-board e non banale con un vero PCB.

Il reindirizzamento è relativamente facile, in generale le tracce difettose possono essere semplicemente ridotte in un punto conveniente e lasciate sul posto quando viene cablata una nuova traccia.

Sospetto che questo metodo avrebbe troppa diafonia per le applicazioni ad alta frequenza.

Non so quale sia la tensione massima sensibile per una scheda del genere. Il cavo ha una tensione di prova di 600 V ed è valutato per 100 mA. In questa scheda che ha una linea da 90 V ho fatto passare una lunghezza di filo convenzionale per quella traccia.