Zero PCB ist eine beliebte Wahl für die schnelle und kostengünstige Prototypenerstellung und das Testen von Schaltungen. Im Vergleich zu einer Standard-Leiterplatte mit vordefiniertem Layout bietet die Zero PCB-Platine maximale Designflexibilität. In diesem Blog führen wir Sie durch den Aufbau grundlegender Schaltungen auf Zero PCBs – von der Planung des Layouts bis zum Löten und Testen.
Was ist Zero PCB?
Zero PCB, auch bekannt als Dot PCB oder Perfboard, ist eine vielseitige und universell einsetzbare Platine ohne vorgefertigte Leiterbahnen und Pads. Auf der Zero-PCB-Platine sind viele kleine Löcher in einem Raster angeordnet. Jedes Loch ist von einem Kupferpad umgeben, das elektrisch vom Rest isoliert ist. Im Gegensatz zu Standard-PCBs verfügt dieser PCB-Typ in der Regel nicht über eine Lötmaske und eine Siebdruckbeschichtung. Mit ihrer einfachen und grundlegenden Struktur ist eine Zero-Leiterplatte eine praktische Plattform oder leere Leinwand für das Entwerfen eines benutzerdefinierten Layouts, das eine schnelle Prototypenerstellung, Tests usw. ermöglicht.
So bauen Sie einfache Schaltungen auf einer Zero-Leiterplatte: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung
Nachdem Sie nun die Grundlagen der Zero-PCBs kennen, sehen wir uns an, wie Sie einfache Schaltungen auf der Platine aufbauen können.
Schritt 1: Werkzeuge und Materialien vorbereiten
Sie sollten alles vorbereiten, was Sie benötigen, damit der Prozess reibungslos verläuft. Hier finden Sie eine Liste der Werkzeuge und Materialien, die Sie möglicherweise benötigen.
Werkzeuge: Lötkolben, Lötzinn, Drahtschneider oder Abisolierzange, Multimeter usw.
Materialien: Zero PCB, elektronische Bauteile (Widerstände, Kondensatoren usw.), Überbrückungskabel, Flussmittel, Lötzinn usw.
Schritt 2: Planen Sie den Schaltplan
Zeichnen Sie zunächst Ihren Schaltplan auf ein Blatt Papier (oder in einer PCB-Design-Software). Sie können dabei die zugehörigen Bauteile nebeneinander platzieren. Legen Sie fest, wo Sie die einzelnen Bauteile auf der Zero-PCB-Platine platzieren möchten, und vermeiden Sie überlappende Drähte.
Schritt 3: Einsetzen der Komponenten
Stecken Sie die Komponenten gemäß Ihrem Schaltplan auf die Zero-Platine. Biegen Sie dann die Anschlüsse leicht um, damit die Komponente an ihrem Platz bleibt. Überprüfen Sie abschließend noch einmal die Ausrichtung der elektronischen Komponenten (z. B. polarisierte Bauteile).
Schritt 4: Löten Sie die Komponenten
Drehen Sie die Null-Leiterplatte um. Erhitzen Sie die Anschlussleitung und die Lötstelle mit dem Lötkolben und tragen Sie dann Lötzinn auf, um eine feste Verbindung herzustellen. Bei Bedarf können Sie Flussmittel auftragen, um den Lötfluss zu verbessern und feste Verbindungen herzustellen. Achten Sie auf saubere und feste Lötstellen und vermeiden Sie kalte Lötstellen oder Lötbrücken. Nach dem Löten schneiden Sie überschüssige Anschlussleitungen mit einem Cutter ab.
Schritt 5: Elektrische Verbindungen verdrahten
Die Bauteile können mit blankem Kupferdraht oder isoliertem Draht verbunden werden. Bei der Auswahl isolierter Drähte müssen Sie die Isolierung an beiden Enden abisolieren. Schneiden Sie dann die Drähte auf die richtige Länge zu und löten Sie die beiden Enden an die richtigen Pads. Für längere Leitungen können Sie Jumper-Drähte auf der Vorder- oder Rückseite der Platine verwenden, um eine komplexe Verdrahtung zu vermeiden.
Schritt 6: Testen Sie den Schaltkreis
Führen Sie nach Abschluss der oben genannten Schritte einen Test durch, um sicherzustellen, dass die Null-Leiterplatte wie erwartet funktioniert. Mit einem Multimeter können Sie die Spannungspegel überprüfen und die Verbindungen verfolgen.
10 Profi-Tipps für zuverlässige Schaltungen mit Zero-PCB-Platinen
Lassen Sie sich Ihren Schaltkreis nicht durch kleine Fehler ruinieren. In diesem Abschnitt fassen wir 10 Profi-Tipps zusammen, die Ihnen helfen, zuverlässige Schaltkreise auf der Zero-Leiterplatte herzustellen.
Beginnen Sie mit der Layoutplanung – Planen Sie Ihr Layout im Voraus, um komplexe und unnötige Verdrahtungen zu vermeiden und Fehler zu reduzieren. Achten Sie auf ausreichende Abstände und Ausrichtung, um das Löten zu erleichtern. Bei komplexeren Schaltungen sollten Sie Ihre Schaltung in Abschnitte modularisieren.
Gruppieren Sie zusammengehörige Komponenten – Durch die Platzierung von Komponenten, die zusammenarbeiten, in unmittelbarer Nähe zueinander bleibt Ihr Layout übersichtlicher und lässt sich leichter verdrahten.
Flussmittel für bessere Lötstellen auftragen – Verwenden Sie Flussmittel, um die Fließfähigkeit des Lötzinns zu erhöhen und so starke und zuverlässige Lötstellen und Verbindungen zu erzielen.
Überhitzung vermeiden – Lassen Sie den Lötkolben nicht über einen längeren Zeitraum erhitzt, da er leicht überhitzen und Bauteile und Kupferpads beschädigen kann.
Löttechnik üben – Loten Sie schnell und vorsichtig, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Als Anfänger sollten Sie die Löttechnik zunächst üben.
Leitungen nach dem Löten abschneiden – Schneiden Sie nach dem Löten die überschüssigen Leitungen der Bauteile ab, um die Leiterplatte sauber zu halten und Kurzschlüsse zu vermeiden.
Bewährte Verfahren für die Verdrahtung – Halten Sie die Drähte kurz und direkt, um den Widerstand und die Gefahr von Kurzschlüssen zu minimieren. Verwenden Sie bei Bedarf farbcodierte Drähte, um die Fehlersuche zu erleichtern.
Testen Sie während der Arbeit – Bauen Sie nicht die gesamte Schaltung auf einmal auf. Testen Sie nach Fertigstellung eines Abschnitts, ob alles wie vorgesehen funktioniert. Fehler lassen sich viel leichter frühzeitig erkennen als im Nachhinein.
Vor dem Einschalten überprüfen – Überprüfen Sie vor dem Einschalten immer alle Verbindungen. Ein einfacher Fehler kann zu Fehlfunktionen des Schaltkreises führen.
Beschriften Sie Ihre Schaltung – Beschriften Sie wichtige Bauteile und Kabel. Dies kann die anschließenden Tests, Upgrades und die Fehlersuche erleichtern.
Vor- und Nachteile von Leiterplatten ohne Leiterbahnen
Vorteile von Leiterplatten ohne gedruckte Schaltkreise
Leicht zugänglich und kostengünstig
Zero-PCBs sind kostengünstig und leicht erhältlich. Sie sind die ideale Wahl für Hobbybastler oder Projekte mit begrenztem Budget. Die Platine kann wiederverwendet und für verschiedene Projekte neu gestaltet werden.
Hohe Flexibilität für Prototypen
Mit Zero PCB haben Sie maximale Flexibilität beim Entwurf von Prototyp-Schaltungen und können das Layout und die Verbindungen der einzelnen Komponenten festlegen. Bei Problemen können Sie das Design schnell ändern und flexibel anpassen.
Perfekt für schnelle Tests und Iterationen
Zero PCB ermöglicht schnelle Tests und Iterationen, wodurch der Entwicklungsprozess beschleunigt wird. Dies trägt dazu bei, den Bedarf an Neudesign, Nachfertigung und erneuten Tests pro Iteration zu reduzieren und gleichzeitig die Gesamtkosten zu senken.
Prototyping für die Gehäuseanpassung
Mit der Zero PCB-Platine lässt sich die Größe der mechanischen Abdeckung für eine optimale Passform einfach abschätzen und anpassen. Wenn Sie die Abdeckung mit einem Maßband messen, ist das Ergebnis möglicherweise nicht genau genug.
Nachteile von Zero PCB
Arbeitsintensive Montage
Zero PCB-Platinen haben keine vorgefertigten Schaltkreise oder vordefinierten Komponentenpositionen und müssen daher manuell zusammengebaut werden. Ingenieure müssen außerdem über fundierte Kenntnisse in der Löttechnik für verschiedene Komponenten verfügen.
Begrenzte Komplexität der Schaltkreise
Zero-Platinen sind nicht für hochfrequente oder komplexe Schaltungsdesigns geeignet und werden häufig zum Testen und Verifizieren von Teilschaltungen verwendet.
Geringe Langzeitzuverlässigkeit
Diese Platinen sind nicht für den Einsatz in rauen Umgebungen ausgelegt und können Risiken aufgrund schlechter oder unterbrochener Kabelverbindungen bergen.
Typische Anwendungen von Zero-Leiterplatten
Schaltungsprototypen und -tests
Zero-PCBs werden häufig für die Prototypenentwicklung und Bewertung von Schaltungsdesigns verwendet, bevor ein kundenspezifisches PCB-Layout fertiggestellt wird. Sie eignen sich perfekt für Trial-and-Error-Versuche in frühen Entwicklungsphasen.
Bildungsprojekte und Lernen
In Schulen sind Leiterplatten ohne Bauteile ein beliebtes Hilfsmittel. Sie können von Lehrern verwendet werden, um Schülern den Aufbau und die Konstruktion von Schaltungen beizubringen. Die Schüler können dabei auch das Löten und Verdrahten lernen.
Hobbyelektronik und DIY-Projekte
Aufgrund ihres günstigen Preises und ihres flexiblen Designs sind Zero-Leiterplatten bei Heimwerkern und Bastlern sehr beliebt. Sie lassen sich für jede kreative Idee nutzen.
Fazit
In diesem Blogbeitrag haben wir den Schaltungsaufbau mit einer Null-Leiterplatte behandelt. Sie ist kostengünstig und wird für schnelle Tests und Prototypen verwendet. Dennoch sind Null-Leiterplatten für die Massenfertigung nicht sehr geeignet. Möchten Sie Ihren Prototyp in eine professionelle Leiterplatte umwandeln? MOKOPCB ist Ihr zuverlässiger Partner! Wir verfügen über fast 20 Jahre Erfahrung in der Leiterplatten- und Leiterplattenbestückungsbranche und können Ihnen maßgeschneiderte und hochwertige Leiterplatten liefern. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.
Zero-PCB-FAQ: Klärung häufiger Fragen
- Was ist der Unterschied zwischen einer Zero-PCB, einem Breadboard und einer unbestückten Leiterplatte?
Zero-PCB: Eine Allzweckplatine mit isolierten Löchern und Kupferpads. Muss manuell verdrahtet und gelötet werden.
Breadboard: Dies ist eine wiederverwendbare Kunststoffplatine, die für schnelle Schaltungsexperimente ohne Löten verwendet wird.
Bare PCB: Eine leere Leiterplatte ohne installierte Komponenten, einschließlich Substrat, Kupferbahnen, Lötmaske und Siebdruck.
- Wie dick sind Zero-PCBs?
Zero-PCB-Platinen sind in der Regel zwischen 1,2 mm und 2 mm dick, wobei die meisten etwa 1,5 mm bis 1,6 mm dick sind.
- In welchen Größen und Formen sind Zero-PCB-Platinen erhältlich?
Zero-PCBs sind in quadratischer, rechteckiger und runder Form erhältlich. Die Größen variieren von klein (z. B. 5 × 7 cm) über mittel (z. B. 10 × 15 cm) bis groß (bis zu 30 × 30 cm).
- Welche Materialien werden häufig für die Herstellung von Zero-Platinen verwendet?
Zero-PCBs können je nach Projektanforderungen aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, z. B. FR1, FR4 und Polyimid.
- Ist es möglich, eine Leiterplatte ohne Leiterbahn wiederzuverwenden?
Ja! Sie können die Zero-PCB-Platine wiederverwenden, wenn alle Komponenten entfernt wurden.
