Единицы измерения
В документации на платы размеры почти никогда не даются в привычных единицах. Толщину дорожек, зазоры и диаметры отверстий обычно указывают в долях дюйма, потому что исторически отрасль сложилась в дюймовой системе.
- thou — одна тысячная дюйма, то же самое, что и mil.
- mil — одна тысячная дюйма, то же самое, что и thou.
- mm — сокращение от «миллиметр», одна тысячная метра.
Ещё одно сокращение, которое встречается рядом с платами и компонентами, — ESD (Electrostatic Discharge): электростатический разряд, вызванный статическим электричеством.
Из чего состоит топология платы
Всё, что видно на готовой плате, складывается из нескольких типов элементов. Понимая их назначение, легко читать и чужой проект, и собственный файл в редакторе.
- Дорожка (trace) — проводящая линия из меди на плате. Выполняет ту же роль, что и обычный провод: соединяет компоненты между собой.
- Переходное отверстие (via) — отверстие с медью внутри. Обеспечивает электрическое соединение между дорожкой на одном слое платы и дорожкой на другом слое.
- Контактная площадка (pad) — к ней припаиваются компоненты поверхностного монтажа.
- Поясок (annular ring) — та часть площадки, которая остаётся после сверления в ней отверстия. Так получается, например, площадка под вывод компонента, монтируемого в отверстие.
- Шелкография (silkscreen) — нанесённые на плату обозначения компонентов, номиналы и контуры корпусов, которые упрощают сборку и поиск неисправностей. Обычно белого цвета.
- Паяльная маска (solder mask, solder resist) — вещество, к которому не прилипает припой. Нужна, чтобы дорожки были изолированы электрически и механически, поэтому её наносят на всю плату, кроме тех площадок, которые предстоит паять.
- Финишное покрытие (surface finish) — слой поверх площадок, защищающий медь от окисления.
Как компоненты ставят на плату
Способ монтажа определяет и вид площадок, и наличие отверстий в плате.
- Монтаж в отверстия (through-hole) — у компонентов есть выводы, которые проходят сквозь плату и припаиваются с обратной стороны.
- Поверхностный монтаж, SMD (Surface Mount Devices) — компоненты припаиваются к площадкам на поверхности платы, а не в отверстия.
- Сборка платы, PCBA (Printed Circuit Board Assembly) — услуга, которую предлагают некоторые производители: компоненты на плату они впаивают за вас. Очень удобно.
Слои: односторонние, двусторонние и многослойные платы
Количество проводящих слоёв — первое, что спрашивает производитель, и оно же сильнее всего влияет на то, насколько плотную схему удастся развести.
- Односторонняя плата — дорожки и площадки только с одной стороны.
- Двусторонняя плата — дорожки и площадки с обеих сторон.
- Многослойная плата — дорожки и площадки с обеих сторон плюс дополнительные слои с дорожками внутри самой платы.
Производство: файлы, материал и нормы
Последняя группа терминов относится уже не к вашему проекту, а к тому, что с ним делают на заводе.
- Gerber — файл в формате Gerber, универсальный способ объяснить производителю, как именно изготовить вашу плату.
- Панелизация (panelizing) — производители часто делают одну большую плату, на которой размещено много одинаковых копий вашего проекта. Затем эту большую заготовку разрезают на отдельные платы.
- FR4 — самый распространённый материал для изготовления печатных плат.
- RoHS — Restriction of Hazardous Substances, европейский закон, направленный на защиту окружающей среды.
Зачем держать этот список под рукой
Этих понятий достаточно, чтобы понимать большинство материалов о сборке электронных схем: в них терминология печатных плат используется как само собой разумеющаяся. Умение самостоятельно проектировать платы открывает дорогу к более серьёзным проектам — MP3-плеерам, устройствам с ЖК-экранами, квадрокоптерам и чему угодно ещё.
