做好的表面封装的PCB 在元件焊接上是这样的:人们会在上面覆盖一层露出焊盘的掩膜。之后,所有的元件都会被精确的固定在焊盘上,再经过加热烘烤,焊锡融化后元件就被固定下来。这样无需一个个元件的焊接。 SMD 设备对于大多数爱好者来说过于昂贵,不过有些爱好者这通过改造烤面包机也制作出来能够精确控制温度的SMD设备。他们通过改造面包机来制作这样的设备。这样的改造需要禁用烤面包机的过热保护功能,很容易成为巨大的安全隐患。万幸的是如同生活中的大多数事情一样,认真仔细和常识能够保证工作正常。 对于大多数爱好者来说,无需纠结于选择表面安装元件还是过孔元件,因为需要制作的板子并不多。对于业余项目来说,无需按照商用的标准来衡量,过孔设计会带来焊接上的极大便利。通常来说,通孔元件引脚之间的距离至少是2.54mm,表面安装元件的引脚可能只有 0.5mm。尽管大多数表面安装元件手工焊接足够简单,但是很多元件对于人手来说还是太小了。 图表 1-3 展示的了一些常见的元件的过孔元件和表面封装元件。可以看出,同样的元件,相比过孔元件,表面封装元件要小得多。这样,相同的PCB上可以打更多的表面封装元件。
图片 1-3 同种过孔元件和表面封装元件的对比 原型设计 通常来说,如果你希望作品有着专业的品质,使用PCB是唯一的方法。在制作PCB之前,搭建一个原型来验证想法是非常必要的。如果贸然设计PCB,当发现有错误的时候,会让你浪费大量的时间和金钱。在你动手做板子之前还要让你的设计尽量完美,发现问题的越早,花费的成本越低。这种做法和写书很类似 ---- 在动手写之前你需要确定下来你要写成什么样子。 本书的目标是介绍如何使用EAGLE 设计 PCB。我不打算把这本书写成大而全的电子手册,如果你想学一些电子通用常识,不妨阅读同样是TAB 系列的Hacking Electronics and Practical Electronics for Inventors,下面的行文将会假定你已经有了电路图,然后讲述如何制作你的原型。 面包板 无需焊接的面包板(图片 1-4)对于验证你的想法非常方便。你可以把元件的引脚插入在面包板的插孔中,每一列都是相通的。【注释】建议用户不要购买透明的面包板,这种透明的面包板会让你无法看清管脚。
图片1-4 面包板 面包板有各种形状和尺寸的,建议准备一个最大的。图 1-4中的是63行2列的,每边各有2列电源线。它还有铝制底座,橡胶脚,这样在桌子上不易滑动。图中的这个是最常见尺寸的面包板,几乎所有的电子零配件商店都会有。 图1-4展示和如何在面包板上安放元件。每一行的5个插座都是连通的。侧边的长条是用来供电的,一个是正极一个负极。分别用红色和绿色标记。 面包板还可以拼接起来称为一个大板。图 1-5 展示了一个面包板搭建的原型。
图片 1-5 使用面包板搭建的原型机 面包板的主要优点在于不需要焊接,这样你可以通过插拔导线或者元件来组成需要的电路。缺点是导线容易松脱,元件也都是直接暴露在外面。所以面包板只适合于最初的原型设计。如果将它作为实际应用是在是不明智的。很多时候,一些地方松掉,整个原型就无法工作。对于需要长期工作的原型,焊接依然是必须的。 面包板的另一个缺点是其内部的连线已经定死,连接不同元件需要大量的飞线。 万能板/洞洞板 万能板,俗称“洞洞板”同样是一种为了验证原型的板子。它和PCB的材质是相同的,不同之处只是表面没有敷铜。它上面排满2.54mm间隔的洞(图片1-6)。
图片1-6 元件引脚引自上而下穿过洞,然后你还可以使用硬芯的导线将他们连接在一起。这些洞起到元件固定元件的作用。 有一种特殊的洞洞板被称作 原型版(protoboard),两者差别在于后者每个洞上会有焊盘。焊盘都是独立的,这样的安排能够让元件紧凑。同样的,焊接之后移动元件会很困难。通常如果设计用到了双列直插式组件的集成元件,这种会比普通的洞洞板更好用。 【注释】国内不区分这么详细,统称洞洞板、万能板上面提到的原型版是这样的
洞洞板和原型板的优点是元件布局和电路图可以非常相近,因为你不需要考虑走线的问题。通过焊接,板子能够被永久的固定下来。 直线连孔万能板 直线连孔板类似通用PCB了。和普通的万能板相比它的背后会有连通的长条敷铜。你可以根据需要,切割这种板子。
图片1-7 和面包板相比,使用这种板子需要一些排列元件的技巧,尽量使用板子上的走线而不要飞线。 比如,图片1-7是正面的元件排列,图1-8是背面的走线,图中x标记的位置,需要切断。使用S这种板子还要避免太多的切断。如果你在这种板子上上使用IC,那么切断是不可避免的。比如上面的例子中如果不这切断,IC的 pin1 和pin 8,PIN2和pin7将会连在一起,无法工作。 【注释】我更喜欢使用两连孔、三连孔的洞洞板。特别是一些DIP的IC,使用这样的板子可以很方便的引出各个管脚。
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