Несколько раз возникала необходимость сделать копию печатной платы с хитрым расположением компонентов, контактных площадок и крепежных отверстий. Хочу на примере показать один из способов переноса топологии в проект. Самый простой, но не всегда подходящий – делать замеры и чертеж. Это бывает особенно сложно, если плата имеет непрямоугольный контур, а необходимые для переноса компоненты набросаны, казалось бы, случайным образом, и вся эта «красота» в дюймах.
Хорошим примером будет FPC-шлейф, который плавно переходит в контакты для объектива типа «байонет». Это не самый сложный, но интересный вариант. Данный шлейф устанавливается в фотоаппарат и прижимается специальной планкой, далее — сигналы поступают непосредственно на плату. Суть разработки — вынести сигналы управления объективом.
Рис.1. Контакты типа «pogo» на фотоаппарате.
Планка имеет пять отверстий, четыре из которых продублированы на самом FPC. Два самых маленьких служат для позиционирования шлейфа и планки относительно корпуса.
Рис.2. Прижимная планка.
Первым делом я бы хотел получить контур моей платы с отверстиями. Самый, казалось бы, простой способ — все измерить и сделать плату в Altium. Так я и поступил. Отдал планку коллеге-конструктору, которая сделала чертеж.
Рис.3. Чертеж прижимной планки с отверстиями.
Визуально мне показалось, что все достоверно, но что-то не давало покоя. Перед тем, как приступить к измерениям расположения контактов, я решил каким-то образом перепроверить полученный чертеж. Сделал фотографию строго под прямым углом.
Рис.4. Фотография планки.
Дальше с помощью редактора, завернул контраст и подправил отверстия. Обрезал фото и кадрировал с шириной 38 мм, так как это самый простой и достоверный размер.
Рис.5. Планка после редактора.
В проекте Altium делаем прямоугольник с размерами 38мм на 10,7мм (габариты), но, по сути, нам важна только ширина. В меню выбираем Place → Graphics и выделяем область нашего прямоугольника. В старой версии (14) необходимо было использовать скрипты, что несколько усложняло задачу, но суть от этого не меняется.
Рис.6. Импорт изображения на PCB.
Получаем отличный отпечаток платы, на котором можно сделать контур, установить отверстия.
Рис.7. Контур платы + отверстия.
И тут я понял, что меня смущало на чертеже. Сдвиг отверстия от оси на чертеже (Рис.3.) 1мм, а по факту получился около 0,225мм. Глаз – алмаз.
Рис.8. Сдвиг отверстия от оси.
Получается, что чертеж контактных площадок делать практически бесполезно, так как есть большая вероятность ошибки (чисто человеческий фактор), тем более что у них радиальное расположение. Повторяем те же манипуляции со шлейфом и получаем очередной отпечаток.
Рис.9. Отпечаток шлейфа с контактными площадками и отверстиями.
Дальше остается только правильно установить пады с обеих сторон платы (одни для «pogo», вторые для пайки).
Рис.10. Итоговая плата в проекте.
Печатную плату заказывал толщиной 1мм (прижимная планка + FPC) с иммерсионным золочением. Все сошлось идеально!
Рис.11. Установленная печатная плата.
Данный способ также подходит, если необходимо получить расположение каких-либо компонентов на плате, например разъемов. Таким же образом недавно я переносил в проект пленочную клавиатуру со специфичным расположением кнопок, что сильно упростило задачу.
PS: Также есть «лайфхак», как проверить геометрию платы перед заказом. Я обычно печатаю PCB на принтере 1:1
Спасибо за внимание и успехов!
Комментарии (29)
anti256
28.10.2024 13:08Вместо фотографии можно предложить положить деталь в сканер. Потом в графическом редакторе отмаштабировать по характерным размерам, например, по максимальному габариту. Отдавать плату на образмеривание конструктору с штангенциркулем, это треш.
the_bat Автор
28.10.2024 13:08Да, со сканером тоже хороший вариант. В первый раз делал когда, подумал что проще измерить)
vladkorotnev
28.10.2024 13:08Если драйвер сканера нормальный и сканер механически исправен, то и масштабирование как правило корректное сразу в файле. Много раз сканировал что-нибудь через VueScan и закидывал в Компас, размер сразу 1:1 получался — обводи и радуйся.
vadimk91
28.10.2024 13:08Можно вопрос немного не в тему: а где-то можно заказывать сами подобные шлейфы? ну то есть конечно в Китае наверное можно заказать всё, но как искать не очень представляю. У меня в объективе подобный шлейф теряет контакт.
the_bat Автор
28.10.2024 13:08Можно разработать шлейф и заказать в резоните. Они умеют делать гибкие платы. Думаю проще будет, если найти битый объектив, как вариант.
N1X
28.10.2024 13:08Они их в Китае умеют заказывать =) Проще уж напрямую.
Electrovoicer
28.10.2024 13:08Нет, сами тоже умеют - недавно Резонит мне сделал гибко-жесткую плату 6 слоев за 10 дней.
AnnSchr
28.10.2024 13:08Электроконнект (https://pselectro.ru/) делает, но, думаю, что дороже, чем в Китае
N1X
28.10.2024 13:08Шлейфа для фотиков и объективов обычно как запчасти вполне себе продаются. Если делать кастом - то это по сути печатная плата. Берем любую соответствующую САПР, рисуем, а потом с GERBER-файлами к производителю. Но второй вариант да, не стоит того...
Ra3wum
28.10.2024 13:08Ну тут стоимость решает. Иногда дешевле сделать то, что невозможно купить даже за большие деньги.
AnnSchr
28.10.2024 13:08Кроме Электроконнекта https://pselectro.ru/ который сам производит платы в Новосибирске, можно заказывать в Файнлайне https://www.flnpcb.ru/ , они заказывают изготовление в Китае (дешевле, чем в Резоните).
jogick
28.10.2024 13:08Я сканером пользуюсь при реверсе несложных плат. Сканируем обе стороны, меняем контрас т и оттенок, одну сторону зеркалим и накладываем. Так становится проще отследить дорожки. Если получается, снимаю микросхемы, что бы видеть подключения под корпусом
N1X
28.10.2024 13:08То же самое фотиком делаю. Желательно объектив подлиньше и плату в плоскости расположить. Ну и да: грузим в понравившийся редактор с поддержкой слоев, я пользую Inkscape, один зеркалим и настраиваем прозрачность. Сводим так, чтобы via совпадали, дальше создаются слои над ними на которых в векторном виде рисуются и расставляются компоненты, потом все это подписывается. На выходе получаем подобие сборочного чертежа по которому очень удобно реверсить плату в схему :)
Gryphon88
28.10.2024 13:08Тогда уж лучше взять сканер для пленки, который насквозь просвечивает, контраст сильно лучше, хотя на 4 слоя все равно угадайка.
Fegra
28.10.2024 13:08Я обычно беру solid works и накладываю рисунок на предварителбныц размер печатной платы. Проставляю все размеры, реперные точки. Если надо получаю закономерности, которые вычисляю по формулам. А потом просто переношу 3D модель в Altium и по реперным точкам наношу пины и пады. Это быстрее, точнее и удобнее, чем то, что описано в статье.
QwertyOFF
28.10.2024 13:08Когда-то была подобная задача, фотографию, а точнее рентгеновский снимок, обрисовывал в CorelDraw (порог вхождения ниже конструкторских САПР), а результат в AD можно передать через DXF.
the_bat Автор
28.10.2024 13:08А на рентгене можно четко внутренние слои снять? Сколько слоев у Вас была плата?
QwertyOFF
28.10.2024 13:08Это была простая плата с трассировкой только в одном внутреннем слое, остальное земля. Часть антенны. Там все видно и по ощущениям 4 слоя так зареверсить вполне реально. Рентген использовали "человеческий", из медучреждения.
Gemerus
28.10.2024 13:08Я подобное делал без ренгена, для 0.075 дорожек, методом послойного спила-фотографирования-слейки. Потом в САПР подкладывается картинка, и рисуются основные опорные точки. Потом этот DXF в Альтиум. Самое сложное это собственно из топологии восстановить схему, вот тут уже работа так работа....
ovegio
Когда габариты позволяют, удобно использовать сканер вместо фотоаппарата. Меньше возни с поиском ракурса
the_bat Автор
Да, делал сканером тоже один раз, неплохо получилось, но плата была прозрачная (пленочная клавиатура) и был плохо виден край. Но тоже рабочий вариант!
StepanovAlex
край можно маркером с торца обвести.
the_bat Автор
Гениально! Спасибо!)