Prototipagem de PCB com Verowire: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Há muitas maneiras de criar um protótipo de placa de circuito, as mais populares incluem a tradicional "placa de ensaio" sem solda, onde componentes e fios podem ser conectados a terminais de mola em uma base de plástico. Quando um circuito mais permanente é necessário, é comum usar strip-board, que é uma placa de circuito impresso de um ou dois lados com trilhas perfuradas pré-instaladas. Ao unir e cortar os trilhos, é possível criar pranchas de alguma complexidade. Esta placa é genericamente conhecida como "placa Vero" em homenagem ao originador do sistema descrito neste instrutível.

Uma terceira forma de protoplaca de solda é Perfboard, também conhecida como Dot-board, que é semelhante ao stripboard, mas as almofadas não são unidas e os circuitos são construídos por soldagem em fios individuais ou dobrando os terminais dos componentes do orifício nos lugares certos.

Nos primórdios da computação, era comum usar Wire-Wrap para montar placas de computador, pois não havia limites reais para o roteamento dos condutores e placas de circuito multicamadas ainda não eram comuns. Como cada fio é isolado individualmente, eles podem ficar uns contra os outros com pouca penalidade, o que permite um roteamento muito livre.

A técnica "Verowire" combina aspectos de wire-wrap com técnicas de solda de protoplacas usando Perfboard como substrato.

Etapa 1: Equipamento

O sistema Verowire consiste em um dispensador especial para fio de cobre esmaltado. Isso está disponível (entre outras fontes) RS Components, onde tem o número de peça 105-4626. Para muitos projetos, isso é tudo o que é necessário, mas para layouts mais complexos, pentes de plástico estão disponíveis para ajudar a organizar os fios e desviá-los ao redor da placa.

O fio é do tipo "autofluxo", o que significa que o isolamento pode ser facilmente soldado. Um fio onde este não for o caso tornaria o processo impossível.

Etapa 2: Layout da placa e componentes

Decida onde os componentes irão na placa. A imagem mostra um escudo Arduino sendo construído, e é por isso que o conjunto superior de pinos teve seu retentor removido para dobrar um deslocamento neles. Este é um pedaço de perfboard reciclado, e é por isso que ele tem algumas almofadas ausentes e orifícios grandes. Os componentes precisam ser mantidos no lugar por pinos de dobra ou por pinos de solda que não serão usados. É difícil verowire soldar pinos, embora seja possível soldá-los temporariamente, dessoldá-los com um aspirador de solda e depois conectá-los ao fio esmaltado.

Etapa 3: comece a conectar os componentes

Comece puxando uma polegada ou mais de fio para fora do dispensador. Segure-o contra a placa (ou sobre a borda da placa) e enrole firmemente ao redor do primeiro pino usando o distribuidor. O dispensador tem um freio de fricção deslizante que pode ser usado para segurar o fio ao embrulhar ou soltar ao mover para o próximo local. Ele também pode ser deslizado para trás e para a frente para empurrar um pouco para fora, o que muitas vezes torna mais fácil embrulhar um alfinete. Aperte o controle deslizante para puxar o envoltório firmemente em torno do pino para que ele fique no lugar.

Os pentes se encaixam nos orifícios do tabuleiro. Eles podem ser colados, mas normalmente não é necessário.

Eu tendo a embrulhar cerca de meia dúzia de terminações por vez antes de soldá-las como um lote. O comprimento extra do fio pode ser cortado com cortadores laterais antes ou depois da soldagem. Toda vez que faço uma prancha Verowire, prometo a mim mesma que vou comprar pinças de corte, mas até agora nunca comprei.

Leva algum tempo para a solda derreter o isolamento e para a almofada "funcionar". As almofadas também tendem a ficar um pouco inchadas. Pelo que eu posso dizer, é assim que as coisas são, você terá que diminuir temporariamente seus padrões.

Etapa 4: montagem em superfície

Esse processo claramente não se destina a componentes de montagem em superfície, mas eles podem ser incorporados, se necessário. O truque é pré-estanhar a ponta de um fio e enfiá-lo por um orifício, colocar o componente na almofada e depois soldar. Isso funciona melhor próximo aos pinos dos componentes, onde uma extremidade do SMT pode ser soldada ao pino-pad primeiro.

Etapa 5: verifique o quadro

Este método está sujeito a curtos-circuitos entre as almofadas adjacentes se o fio não for cortado o suficiente. Também é relativamente fácil, se o ferro se mover muito rapidamente, lançar um fio isolado na bolha de solda e não ter nenhuma continuidade, portanto, a placa deve ser verificada quanto a curtos-circuitos e juntas ruins.

Etapa 6: Resumo

Este método não é adequado para todas as aplicações, mas é particularmente útil quando muitas trilhas precisam correr ao redor do tabuleiro e se cruzar. A placa ilustrada usava mais de 100 pads e um roteamento bastante complexo, teria sido muito difícil com strip-board e não trivial com um PCB real.

O redirecionamento é relativamente fácil; em geral, os traços defeituosos podem ser simplesmente cortados para um ponto conveniente e deixados no local quando um novo traço é conectado.

Eu suspeito que este método teria muito cross-talk para aplicações de alta frequência.

Não sei qual é a tensão máxima sensível para uma placa dessas. O fio tem uma tensão de prova de 600 V e é classificado para 100 mA. Nessa prancha que tem linha de 90V passei um pedaço de fio convencional para essa trilha.