Stripboard — это общее название широко используемого типа материала для прототипирования электроники для печатных плат, характеризующегося предварительно сформированной регулярной (прямоугольной) сеткой отверстий размером 0,1 дюйма (2,54 мм) с широкими параллельными полосами медной оболочки, идущими в одном направлении по всей длине одной стороны изоляционной бумажной платы. Он также широко известен по названию оригинального продукта Veroboard , который является торговой маркой в Великобритании британской компании Vero Technologies Ltd и канадской компании Pixel Print Ltd. Он был создан и разработан в начале 1960-х годов отделом электроники Vero Precision Engineering Ltd (VPE). Он был представлен как универсальный материал для использования при построении электронных схем — в отличие от специально разработанных печатных плат (PCB) тем, что с помощью стандартной монтажной платы можно построить множество электронных схем. [ необходима цитата ]
При использовании платы в дорожках, обычно вокруг отверстий, делаются разрывы, чтобы разделить полосы на несколько электрических узлов. При осторожности можно сделать разрыв между отверстиями, чтобы позволить использовать компоненты, которые имеют два ряда штырьков, расположенных всего в одной позиции друг от друга, например, двухрядные заголовки для IDC .
Печатная плата не предназначена для поверхностного монтажа компонентов, хотя многие такие компоненты можно установить со стороны дорожек, особенно если дорожки разрезаются/формуются ножом или небольшим режущим диском во вращающемся инструменте .
Первый продукт Veroboard одного размера стал предшественником многочисленных типов прототипных монтажных плат, которые, благодаря использованию по всему миру на протяжении пяти десятилетий, стали известны как stripboard. [ необходима цитата ]
Общие термины «veroboard» и «stripboard» теперь считаются синонимами. [ необходима ссылка ]
К середине 1950-х годов печатные платы (ПП) стали обычным явлением в производстве электроники. [1]
В начале 1959 года был сформирован отдел электроники VPE, когда управляющий директор Джеффри Вердон-Роу нанял двух бывших сотрудников Saunders-Roe Ltd: Питера Х. Винтера (отдел проектирования самолетов ) и Терри Фицпатрика (отдел электроники). [ необходима цитата ]
После провала проекта по разработке оборудования для управления станками отдел продолжил работу благодаря успеху в изобретении и разработке нового материала. [ необходима цитата ]
Новое оборудование с использованием печатных плат было представлено на выставке Федерации производителей радиоэлектронных компонентов (RECMF) 1959 года, проходившей в отеле Dorchester на Парк-лейн в Лондоне. [2]
Обычная конфигурация большинства печатных плат того времени имела компоненты, размещенные в регулярном шаблоне, а схема была образована лабиринтообразными проводящими путями. Интересная альтернатива, предложенная Фицпатриком после посещения выставки RECMF от имени VPE, предусматривала стандартную печатную плату с прямолинейными проводниками, на которых компоненты могли быть соответствующим образом распределены и подключены к проводникам для создания требуемой схемы. [ необходима цитата ]
Заявка на патент была подана немедленно, 25 мая 1959 года [3] , и изобретение было разработано для Vero коллегами Уинтером, Фицпатриком и инженерами механического цеха.
Появление интегрированной среды разработки Arduino , предназначенной для ознакомления новичков, не знакомых с разработкой программного обеспечения, с программированием на компьютере, открывает новые возможности использования Veroboard. [4] Разработка Arduino обычно подразумевает использование « щитов », которые подключаются к основной плате Arduino с помощью стандартных 0,1-дюймовых разъемов и несут специфическое для проекта оборудование ввода-вывода. Однако конструкция Arduino делает это сложным, поскольку один из четырех разъемов смещен относительно 0,1-дюймового интервала других на 0,05 дюйма.
В настоящее время британская компания Vero Technologies Ltd владеет торговой маркой Veroboard в Великобритании. [5] В Америке торговая марка Veroboard теперь принадлежит канадской компании Pixel Print Ltd. из Ванкувера. [6]
Отверстия для печатной платы сверлятся с шагом 0,1 дюйма (2,54 мм). Такой интервал позволяет вставлять компоненты с контактами с шагом 0,1 дюйма (2,54 мм). Совместимые детали включают DIP- ИС , гнезда для ИС, некоторые типы разъемов и другие устройства.
Со временем Stripboards эволюционировали в несколько вариантов и связанных продуктов. Например, доступна более крупная версия с сеткой 0,15 дюйма (3,81 мм) и более крупными отверстиями, но она, как правило, менее популярна (вероятно, потому что не соответствует стандартному расстоянию между выводами ИС).
ДСП выпускается в различных размерах.
Компоненты обычно размещаются на гладкой стороне платы, а их выводы выступают через отверстия. Затем выводы припаиваются к медным дорожкам на другой стороне платы, чтобы сделать нужные соединения, а излишки проводов обрезаются. Непрерывные дорожки можно легко и аккуратно разрезать по желанию, чтобы сформировать разрывы между проводниками, используя 3-миллиметровое (⅛") спиральное сверло , ручной резак, предназначенный для этой цели, или нож. Дорожки можно соединять по обе стороны платы с помощью проволоки. С практикой можно создавать очень аккуратные и надежные сборки, хотя такой метод трудоемкий и поэтому непригоден для производственных сборок, за исключением очень небольших количеств.
Внешние соединения проводов с платой выполняются либо путем пайки проводов через отверстия, либо, если провода слишком толстые, чтобы пройти через отверстия, путем пайки их к специально изготовленным штырям, называемым Veropins, которые плотно входят в отверстия. В качестве альтернативы, некоторые типы разъемов имеют подходящее расстояние между штырями, чтобы их можно было вставить непосредственно в плату.
Производство предлагаемого нового продукта, Veroboard, было осуществлено станкостроительным отделом VPE. [ необходима цитата ]
Купленные листы 1,6 мм (0,06 дюйма) печатного материала SRBP с медным покрытием были разрезаны на платы размером 122 мм x 456 мм (4,8 дюйма x 18 дюймов), после чего отдельные платы были обработаны на станке для формирования конечного продукта в соответствии с оригинальной спецификацией Veroboard. Был изготовлен многофрезерный инструмент, который включал в себя ряд боковых и торцевых фрез с режущими зубьями подходящей формы, для использования при удалении части связанной меди на каждой плате, оставляя 21 проводящую полоску. [7]
Для второй операции был сконструирован специальный инструмент с 63 закаленными пробойниками диаметром 1,35 мм (0,052 дюйма), установленными на прочном базовом блоке, для многократной пробивки матрицы отверстий с интервалом 0,2 дюйма (5,1 мм) через медные полосы и базовую плату. [ необходима ссылка ]
Многие проблемы с размерами, качеством материалов и инструментами возникли до того, как готовые платы приемлемого качества могли быть произведены в больших количествах. Эти проблемы обработки возникли из-за отсутствия в 1960 году передовых методов фрезерования и сверления печатных плат или оборудования для химического фрезерования (травления) медных полос. [ необходима цитата ]
В 1961 году, по мере того как темпы производства росли с приобретением опыта, была образована отдельная компания Vero Electronics Ltd для продвижения растущих продаж Veroboard. [ необходима цитата ]
Как и в случае с другими платами stripboard, при использовании Veroboard компоненты соответствующим образом размещаются и припаиваются к проводникам для формирования требуемой схемы. В дорожках можно делать разрывы, обычно вокруг отверстий, чтобы разделить полосы на несколько электрических узлов, что позволяет повысить сложность схемы.
Этот тип монтажной платы может использоваться для начальной разработки электронных схем, для создания прототипов для стендовых испытаний или при производстве полных электронных блоков в небольших количествах. [ необходима ссылка ]
Veroboard впервые был использован для создания прототипа в отделе электроники Vero в 1961 году. На изображениях субблока двоичного декадного счетчика четко видны как собранные компоненты, так и медные проводники с требуемыми разрывами. [ необходима ссылка ]
Несколько этих подблоков были соединены между собой через разъемы, установленные на материнской плате, подобной той, что показана на изображении Veroboard Display, и представляли собой очень раннюю систему объединительной платы на базе печатной платы . Каждый подблок имел цифровую емкость, эквивалентную 1/2 байта хранения данных , т. е. для хранения 1 мегабайта потребовалось бы 2 000 000 байт . [ необходима цитата ]
Выпускаются две формы Veroboard с шагом отверстий 2,54 мм (0,1 дюйма) или 3,5 мм (0,15 дюйма). Больший шаг считался и считался более простым для сборки, особенно в то время, когда многие конструкторы были еще более знакомы с клапанами и полосками-бирками. [ необходима цитата ]
Все более популярные интегральные схемы в двухрядных корпусах подходили только для плат с шагом 0,1. Очень скоро шаг 0,1 стал доминирующей формой. Интегральные схемы и общая компоновка коротких параллельных полос, выступающих с боков корпуса ИС, способствовали разработке специализированных плат, таких как Verostrip. Это была длинная тонкая плата с медными полосами, расположенными поперечно, а не как обычно вдоль. Для изоляции сторон ИС был предусмотрен готовый вырезанный центральный зазор. [ необходима цитата ]
Чертеж производства Vero Electronics Ltd 1979 года демонстрирует специальный продукт Veroboard, изготовленный для RS Components Ltd. [8] Универсальность продукта типа veroboard/stripboard демонстрируется большим количеством примеров конструкций, которые в настоящее время (2013-07) можно найти в Интернете . [ 9]
Stripboard доступен у многих поставщиков. Все версии имеют медные полосы с одной стороны. Некоторые изготавливаются с использованием методов травления и сверления печатных плат , хотя некоторые имеют фрезерованные полосы и пробитые отверстия. Оригинальная Veroboard использовала синтетическую смоляную бумагу FR-2 (SRBP) (также известную как фенольная плата) в качестве материала основы платы. Некоторые версии stripboard теперь используют более качественный материал FR-4 (армированный стекловолокном эпоксидный ламинат). [10]
Для создания прототипов с высокой плотностью монтажа, особенно цифровых схем, метод накрутки проводов быстрее и надежнее, чем Stripboard для опытного персонала. [11]
Veroboard похож по концепции и использованию на подключаемую макетную плату , но дешевле и более долговечен — соединения спаяны, и хотя некоторое ограниченное повторное использование возможно, более чем несколько циклов пайки и распайки, скорее всего, сделают как компоненты, так и плату непригодными для использования. Напротив, соединения макетной платы удерживаются трением, и макетную плату можно использовать многократно. 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.
Платы-прототипы в дальнейшем эволюционировали в более широкий класс прототипных плат, доступных в различных формах и размерах, с различными схемами токопроводящих дорожек.
Например, один из вариантов называется TriPad board. Это похоже на stripboard, за исключением того, что токопроводящие дорожки не идут непрерывно вдоль платы, а разбиты на секции, каждая из которых охватывает три отверстия. Это позволяет легко соединять ножки двух или трех компонентов в цепи без необходимости делать разрывы дорожек. Однако для того, чтобы соединить вместе более трех отверстий, необходимо сформировать проволочные связи или мосты, и это может привести к менее компактной компоновке, чем это возможно с обычной stripboard.
Другой вариант — Perf+. [12] Лучше всего это описать как селективную полосовую плату. Вместо того, чтобы все отверстия были соединены вместе в полосу, плата Perf+ может иметь отверстия, соединенные с шиной с помощью небольшого мазка припоя. С другой стороны шины идут в другом направлении, что позволяет компактно размещать сложные схемы, передавая сигналы друг через друга на разных слоях платы.
Другие варианты прототипных плат имеют общие макеты для упрощения создания прототипов с интегральными схемами , как правило, в форме DIP , или с транзисторами (площадки, образующие треугольники). В частности, некоторые платы имитируют макет макетных плат, чтобы упростить перемещение непостоянного прототипа на макетной плате в постоянную конструкцию на печатной плате . Некоторые типы плат имеют шаблоны для разъемов на периферии, такие как заголовки DB9 или IDC , чтобы можно было легко использовать разъемы с нестандартным расстоянием между контактами. [13] Некоторые из них имеют специальные физические формы, чтобы использоваться для прототипирования подключаемых плат для систем компьютерных шин.
