Стрипборд — это общее название широко используемого типа материала для прототипирования электроники для печатных плат, характеризующегося заранее сформированной регулярной (прямоугольной) сеткой отверстий размером 0,1 дюйма (2,54 мм) с широкими параллельными полосами медной оболочки, идущими в одном направлении все время. вдоль одной стороны изоляционно- склеенного бумажного картона. Он также широко известен под названием оригинального продукта Veroboard , который является товарным знаком в Великобритании британской компании Vero Technologies Ltd и канадской компании Pixel Print Ltd. Он был создан и разработан в начале 1960-х годов Департаментом электроники Веро Пресижн Инжиниринг Лтд (ВПЭ). Он был представлен как материал общего назначения для использования при создании электронных схем , отличающийся от специально разработанных печатных плат (PCB) тем, что с использованием стандартной монтажной платы можно создавать различные электронные схемы. [ нужна цитата ]
При использовании платы в дорожках делаются разрывы, обычно вокруг отверстий, чтобы разделить полосы на несколько электрических узлов. Соблюдая осторожность, можно разбить отверстия между отверстиями, чтобы обеспечить возможность использования компонентов, которые имеют два ряда контактов, разделенных только одной позицией, например, двухрядные разъемы для IDC .
Полоса не предназначена для компонентов поверхностного монтажа , хотя многие такие компоненты можно установить со стороны направляющей, особенно если направляющие вырезаны/приданы им форму ножом или небольшим отрезным диском во вращающемся инструменте .
Первый продукт Veroboard единого размера стал предшественником многочисленных типов прототипов монтажных плат, которые за пять десятилетий стали использоваться во всем мире и стали известны как стрипборд. [ нужна цитата ]
Общие термины «veroboard» и «stripboard» теперь считаются синонимами. [ нужна цитата ]
К середине 1950-х годов печатные платы (PCB) стали обычным явлением в производстве электроники. [1]
В начале 1959 года отдел электроники VPE был сформирован, когда управляющий директор Джеффри Вердон-Роу нанял двух бывших сотрудников Saunders-Roe Ltd, Питера Х. Винтера ( отдел проектирования самолетов ) и Терри Фитцпатрика (отдел электроники). [ нужна цитата ]
После провала проекта по разработке оборудования для управления станками отдел продолжал работать благодаря успеху в изобретении и разработке нового материала. [ нужна цитата ]
Новое оборудование, использующее печатные платы, было представлено на выставке Федерации производителей радио- и электронных компонентов (RECMF) 1959 года, проходившей в отеле Dorchester , Парк-лейн, Лондон. [2]
Обычная конфигурация для большинства печатных плат того времени включала компоненты, расположенные в регулярном порядке, а схема образовывалась лабиринтообразными проводящими путями. Интересная альтернатива, предложенная Фитцпатриком после посещения выставки RECMF от имени VPE, предусматривала стандартную печатную плату с прямыми проводниками, на которой компоненты можно было соответствующим образом рассредоточить и соединить с проводниками для создания требуемой схемы. [ нужна цитата ]
Заявка на патент была немедленно подана 25 мая 1959 года [3] , и изобретение было разработано для Vero коллегами Уинтером, Фитцпатриком и инженерами механического цеха.
Появление интегрированной среды разработки Arduino , предназначенной для ознакомления с компьютерным программированием новичков, незнакомых с разработкой программного обеспечения, открывает новую возможность использования Veroboard. [4] Разработка Arduino регулярно предполагает использование « экранов », которые подключаются к основной плате Arduino с использованием стандартных разъемов 0.1 и несут оборудование ввода-вывода, специфичное для проекта. Однако конструкция Arduino усложняет эту задачу, поскольку один из четырех разъемов смещен от расстояния 0,1 дюйма до остальных на 0,05 дюйма.
Британская компания Vero Technologies Ltd в настоящее время владеет торговой маркой Veroboard в Великобритании. [5] В Америке торговая марка Veroboard в настоящее время принадлежит канадской компании Pixel Print Ltd. из Ванкувера. [6]
Отверстия в картоне сверлятся с шагом 0,1 дюйма (2,54 мм). Такое расстояние позволяет вставлять компоненты, имеющие контакты с расстоянием 0,1 дюйма (2,54 мм). К совместимым деталям относятся микросхемы DIP , гнезда для микросхем, некоторые типы разъемов и другие устройства.
Стриптборды со временем превратились в несколько вариантов и сопутствующих продуктов. Например, доступна более крупная версия с сеткой 0,15 дюйма (3,81 мм) и отверстиями большего размера, но она, как правило, менее популярна (предположительно потому, что она не соответствует стандартному расстоянию между выводами микросхемы).
Стрипборд доступен в различных размерах. Один распространенный размер (по крайней мере, в Великобритании) — 160 x 100 мм. [7]
Компоненты обычно размещаются на плоской стороне платы так, чтобы их выводы выступали через отверстия. Затем выводы припаиваются к медным дорожкам на другой стороне платы для создания необходимых соединений, а лишний провод отрезается. Непрерывные дорожки можно легко и аккуратно разрезать по желанию, чтобы образовать разрывы между проводниками, с помощью спирального сверла диаметром 3 мм , ручного резака или ножа. Дорожки можно соединить с любой стороны платы с помощью провода. При практике можно создавать очень аккуратные и надежные сборки, хотя такой метод трудоемкий и поэтому непригоден для производства сборок, за исключением очень небольших количеств.
Внешние соединения проводов с платой выполняются либо путем припаивания проводов через отверстия, либо, если провода слишком толстые, чтобы пройти через отверстия, припаиванием их к специально изготовленным штырям, называемым Veropins, которые плотно входят в отверстия. Альтернативно, некоторые типы разъемов имеют подходящее расстояние между контактами, позволяющее вставлять их непосредственно в плату.
Производством предлагаемой новинки Veroboard занимался станкостроительный цех VPE. [ нужна цитата ]
Купленные листы материала для печатных плат SRBP толщиной 1,6 мм (0,06 дюйма) с медным покрытием были разрезаны на платы размером 122 x 456 мм (4,8 x 18 дюймов), после чего отдельные платы подвергались механической обработке для формирования конечного продукта в соответствии с исходная спецификация Veroboard. Был изготовлен многократный фрезерный инструмент, который состоял из набора боковых фрез с режущими зубьями подходящей формы и использовался для удаления части связанной меди на каждой плате, оставляя 21 проводящую полоску. [8]
Для второй операции был сконструирован специальный инструмент с 63 закаленными пробойниками диаметром 1,35 мм (0,052 дюйма), установленными на прочном базовом блоке, для повторного пробивания матрицы отверстий с интервалом 0,2 дюйма (5,1 мм) через медные полоски. и основная плата. [ нужна цитата ]
Прежде чем можно было производить в больших количествах готовые платы приемлемого качества, возникло множество проблем с размерами, качеством материалов и инструментами. Эти проблемы обработки возникли из-за отсутствия в 1960 году передовых технологий фрезерования и сверления печатных плат или средств для химического фрезерования (травления) медных полос. [ нужна цитата ]
В 1961 году, когда темпы производства с увеличением опыта улучшились, Vero Electronics Ltd была создана как отдельная компания для продвижения на рынок растущих продаж Veroboard. [ нужна цитата ]
Как и в случае с другими монтажными платами, при использовании Veroboard компоненты подходящим образом располагаются и припаиваются к проводникам, образуя необходимую схему. В дорожках можно сделать разрывы, обычно вокруг отверстий, чтобы разделить полосы на несколько электрических узлов, что позволяет повысить сложность схемы.
Этот тип монтажной платы можно использовать для первоначальной разработки электронных схем, для создания прототипов для стендовых испытаний или при производстве полных электронных блоков в небольших количествах. [ нужна цитата ]
Veroboard впервые был использован для создания прототипа в отделе электроники Vero в 1961 году. На изображениях блока двоичного декадного счетчика четко видны как собранные компоненты, так и медные проводники с необходимыми разрывами. [ нужна цитата ]
Некоторые из этих субблоков были соединены между собой через разъемы, установленные на материнской плате, аналогичные тем, которые показаны на изображении Veroboard Display, и представляли собой очень раннюю систему объединительной платы на основе печатной платы . Каждый субблок имел цифровую емкость, эквивалентную 1/2 байта хранилища данных , т. е. для хранения 1 мегабайта потребовалось бы 2 000 000 . [ нужна цитата ]
Выпускаются две формы Veroboard с шагом отверстий 2,54 мм (0,1 дюйма) или 3,5 мм (0,15 дюйма). Больший шаг считается и считался более простым в сборке, особенно в то время, когда многие конструкторы были еще более знакомы с клапанами и маркировочными полосами. [ нужна цитата ]
Все более популярные интегральные схемы в двухрядных корпусах подходят только для плат 0.1. Очень скоро шаг 0,1 стал безусловно доминирующей формой. Интегральные схемы и обычное расположение коротких параллельных полосок, выступающих по бокам корпуса микросхемы, способствовали разработке специализированных плат, таких как Verostrip. Это была длинная тонкая доска с медными полосками, расположенными поперечно, а не как обычно вдоль. Для изоляции сторон микросхемы был предусмотрен готовый центральный зазор. [ нужна цитата ]
На производственном чертеже Vero Electronics Ltd 1979 года показан специальный продукт Veroboard, изготовленный для RS Components Ltd. [9] Универсальность продукта типа veroboard/stripboard демонстрируется большим количеством примеров дизайна, которые в настоящее время (2013-2007 гг.) можно найти на Интернет . [10]
Стрипборд можно приобрести у многих поставщиков. Все версии имеют медные полоски с одной стороны. Некоторые из них изготовлены с использованием методов травления и сверления печатных плат , хотя некоторые имеют фрезерованные полосы и перфорированные отверстия. В оригинальной доске Veroboard в качестве материала основы использовалась бумага FR-2, скрепленная синтетической смолой (SRBP) (также известная как фенольная плита). В некоторых версиях картона теперь используется более качественный материал FR-4 (эпоксидный ламинат, армированный стекловолокном). [11]
Для прототипирования высокой плотности, особенно цифровых схем, для опытного персонала обмотка проводом является более быстрым и надежным способом, чем полосовая доска. [12]
Плата Veroboard по своей концепции и использованию аналогична сменному макету , но она дешевле и долговечнее — соединения паяются, и хотя возможно ограниченное повторное использование, более нескольких циклов пайки и распайки, скорее всего, приведут к разрушению как компонентов, так и плата непригодна. Напротив, соединения макета удерживаются за счет трения, и макет можно использовать повторно много раз. Однако макетная плата не очень подходит для прототипирования, которое должно оставаться в заданной конфигурации в течение значительного периода времени, а также для физических макетов, содержащих рабочую схему, или для любой среды, подверженной вибрации или движению.
Стрипборды в дальнейшем превратились в более крупный класс плат-прототипов, доступных в разных формах и размерах, с разным расположением проводящих дорожек.
Например, один вариант называется платой TriPad. Это похоже на полосовой картон, за исключением того, что проводящие дорожки не проходят непрерывно вдоль платы, а разбиты на секции, каждая из которых охватывает три отверстия. Это позволяет легко и удобно соединять ветки двух или трех компонентов в цепи без необходимости разрыва дорожек. Однако для того, чтобы соединить вместе более трех отверстий, необходимо сформировать проволочные перемычки или перемычки, и это может привести к менее компактной компоновке, чем это возможно при использовании обычного картона.
Другой вариант — Perf+. [13] Лучше всего это можно описать как селективный стрипборд. Вместо того, чтобы все отверстия соединялись вместе в полоску, на плате Perf+ отверстия можно соединить с шиной с помощью небольшого мазка припоя. С другой стороны, шины идут в другом направлении, что позволяет компактно компоновать сложные схемы за счет передачи сигналов друг над другом на разных слоях платы.
Другие варианты плат прототипов имеют общую компоновку для упрощения создания прототипов с интегральными схемами , обычно в форме DIP , или с транзисторами (контакты, образующие треугольники). В частности, некоторые платы имитируют расположение макетов, чтобы упростить перемещение непостоянного прототипа на макете к постоянной конструкции на печатной плате . Некоторые типы плат имеют шаблоны для разъемов на периферии, например разъемы DB9 или IDC , что позволяет легко использовать разъемы с нестандартным расстоянием между контактами. [14] Некоторые из них имеют особую физическую форму и могут использоваться для создания прототипов сменных плат для систем компьютерных шин.
