Comment créer votre propre carte de visite PCB

Les cartes de visite sont souvent utilisées dans les activités professionnelles, mais les cartes de visite traditionnelles en papier ne peuvent pas attirer l'attention de l'autre partie. Cet article de FS Technology vous apprendra à fabriquer une carte de visite pcb belle et pratique, qui vous permettra de vous démarquer de vos nombreux concurrents.

Cartes de visite PCB faites maison

Ce que vous apprendrez de ce projet :

  • Le processus de fabrication d'une simple carte de visite PCB
  • Découvrez le processus de fabrication de cartes de visite PCB haut de gamme avec fonctionnalité NFC.

Outils et compétences nécessaires

Outils essentiels :

  • Fer à souder
  • Outil de reprise à air chaud
  • Pâte à souder
  • Flux de soudure
  • Fil de soudure
  • Pinces à épiler
  • Pince à épiler en croix
  • Nettoyant pour PCB
  • Cotons-tiges
  • Cure-dents
 

Outils optionnels:

  • Aspirateur de fumée
  • Verre orné
  • Téléphone avec NFC
  • Puce NFC 1kb
 

Compétences requises :

  • Compétences en soudure SMD
 

Nomenclature :

  • Carte de circuit imprimé
  • Condensateur 220 nF
  • Résistance de 47Ω
  • LED
 

Carte de visite simple pour circuit imprimé

Réalisation de schémas de PCB

Nous pouvons utiliser EasyEDA pour dessiner les schémas de circuits imprimés, il dispose d'un simulateur intégré pour les mesures de signaux. Vous pouvez également trouver les schémas de circuit requis de l'application Composants du PCB dans la bibliothèque EasyEDA.

  • Importez le motif souhaité dans le calque 22 "bPlace" et il apparaîtra sur la sérigraphie du PCB, au-dessus du masque de soudure noir.
  • Introduisez de la lumière sur la couche 16 "Bottom" qui sera vue comme des traces de cuivre couvertes par un masque de soudure noir.
 

Le schéma d'une carte de visite PCB simple est relativement simple. À l'exception du connecteur USB, les composants que nous utilisons sur la carte de circuit imprimé sont tous des pièces SMD. Malgré tout, vous devez savoir comment fonctionne le PCB parce que vous devez l'esquisser sur le fichier.

Conception de circuits imprimés

Étant donné que vos informations personnelles (nom, téléphone, etc.) doivent être enregistrées en haut du panneau, vous devrez personnaliser une partie du plan de masse et entrer les informations que vous devez afficher sur la couche 29 "tStop". Cette couche est le masque de soudure qui contrôle le haut. Les superpositions de texte sur les couches supérieure et "tStop" peuvent améliorer l'aspect de vos cartes de visite PCB.

Précautions pour les antennes inductives

Les ondes radio ne peuvent pas traverser la carte de circuit imprimé, donc lors de la conception de l'antenne, il ne doit pas y avoir de feuilles de cuivre au-dessus et en dessous. La méthode correcte est la suivante :

Réglages corrects de l'antenne

Lorsqu'il y a du cuivre au-dessus de l'antenne, le plan de masse du PCB bloque le lecteur, et l'énergie ne peut pas être transmise entre les antennes des étiquettes NFC, comme le montre la figure suivante :

mauvais dans les paramètres d'antenne

Disposition du PCB

Avant de procéder à l'assemblage du PCB, vous devez comprendre les règles relatives à la l'orientation des composants de la pcb. Pour rendre votre carte de visite pcb plus belle, vous pouvez placer les composants sur le fond de la carte pcb et placer la LED sur le filament de l'ampoule. Si vous fabriquez une carte de visite compatible NFC, vous devrez connecter des fils au circuit intégré NFC.

Générer des fichiers Gerber

Les fichiers Gerber sont utilisés par l'industrie du PCB pour décrire les images de PCB. Les fichiers Gerber sont nécessaires, que vous fabriquiez vos propres circuits imprimés ou que vous confiez la fabrication à un professionnel. assemblage de circuits imprimés clés en main entreprise. Après avoir complété le schéma, vous pouvez cliquer sur le bouton "Convertir" dans EasyEDA pour convertir le schéma en une conception de PCB. Si vous utilisez Eagle, vous pouvez exporter des fichiers Gerber depuis Eagle en utilisant le processeur CAM intégré.

Commander une carte PCB

Si vous voulez une carte de visite pcb de haute qualité, vous pouvez envoyer votre commande à FS Technology, nous avons l'équipement le plus avancé, la meilleure équipe technique, le prix le plus bas. En tant qu'expert en fabrication de PCB en Chine, nous vous recommandons les designs suivants pour votre carte :
  • Nombre de couches : 2 couches
  • Epaisseur du PCB : 1.0mm
  • Taille : 50*80mm
  • Traitement de surface : HASL
  • Cuivre Poids : 1oz
Carte de circuit imprimé commandée

Installation des composants

La carte PCBA consiste à connecter des composants par l'intermédiaire des lignes de la carte nue pour réaliser différentes fonctions, de sorte que Assemblage de PCB est un ouvrage essentiel. Pour cela, vous devez souder les composants CMS sur la carte de circuit imprimé, puis utiliser le programmateur pour écrire le code dans le microcontrôleur, et enfin faire l'opération suivante Inspection de l'assemblage des PCB.

Emballage des cartes de visite des PCB

Vous pouvez utiliser du ruban adhésif double face en mousse pour sceller le bord de votre carte PCB assemblée, imprimer un masque, le placer sur le ruban adhésif double face en mousse, couper l'excédent et réaliser une carte de visite PCB créative.

Carte de visite PCB avec NFC

Introduction à la technologie NFC

Qu'est-ce que le NFC ?

NFC est une technologie d'identification et d'interconnexion sans contact (similaire à Bluetooth PCB), son nom complet est Near Field Communication (communication en champ proche), qui permet à vos appareils mobiles et électroniques grand public de communiquer dans un rayon de < 10 cm. Ces dernières années, le paiement mobile, l'authentification de l'identité, la recharge des cartes de transport, etc. se sont tous appuyés sur la NFC.

Comment fonctionne la technologie NFC ?

Le mode de fonctionnement du NFC est divisé en mode passif et en mode actif. Cet article ne décrit que le mode actif. Le mode actif signifie que lorsque l'appareil émetteur du signal envoie des données à l'appareil cible, il doit générer un champ de radiofréquences, qui peut utiliser l'induction électromagnétique entre les deux antennes en boucle pour charger la cible passive (tag), comme le montre la figure :
Schéma NFC

Fabrication de puces NFC

Exigences relatives aux puces :

  • Petit boîtier SMD
  • Une capacité de stockage adéquate
  • Module embarqué de collecte d'énergie

Si vous utilisez un circuit imprimé comme carte de visite, la puce NFC est en son cœur. Le choix du cœur peut être varié, cet article choisit le CI NTAG NT3H1101 de NXP. 

NTAG I2C est la dernière puce TAG passive avec interface I2C publiée par NXP, qui est l'agent de Dalian Dapinjia. Il est largement utilisé dans les appareils ménagers, l'électronique grand public, les technologies portables, la domotique et d'autres domaines. Il offre des interfaces sans contact et avec contact comme indiqué :

NTAG I2C

Calculer l'inductance de l'antenne

Pour que la carte de visite PCB puisse communiquer et s'alimenter, nous devons ajouter une antenne à la puce NFC. La conception de l'antenne de la puce NFC est relativement simple, comme indiqué ci-dessous :

Explication des icônes dans l'image ci-dessus :

  • Voc : Tension en circuit ouvert induite par le champ magnétique
  • Ra : Résistance équivalente
  • La : Inductance équivalente
  • Rs : résistance équivalente en série
  • Cs : Capacité d'accord équivalente en série
 

Lorsque l'émetteur détecte un champ magnétique, une tension en circuit ouvert Voc apparaît à ses bornes.

La somme des résistances série Ra et Rs constitue le modèle équivalent du circuit composé du circuit intégré NFC et de son antenne cadre, comme le montre la figure suivante :

La résistance Rs du circuit intégré NFC forme un circuit de résonance RLC avec la résistance Ra de l'antenne et la résistance intégrée de l'antenne. la capacité Cs avec l'inductance La de l'antenne.

La formule de fréquence du circuit résonnant RLC est présentée dans la figure :

 La formule pour calculer le RLC du circuit résonant

Explication du nom de la formule de fréquence de résonance :

  • F : fréquence de résonance, unité : Hz
  • L : Inductance équivalente, unité : H
  • C : Capacité équivalente, unité : F
L est un paramètre inconnu dans cette équation, et L doit être calculé séparément. Le schéma de la formule est le suivant :

Exemple : En supposant que la fréquence du NFC est de 13,56 MHz et que la capacité d'accord est de 50 pF, introduisez-la dans la formule pour obtenir l'inductance L :

Exemple de diagramme d'inductance L

Calcul d'une antenne rectangulaire

Ce n'est qu'en obéissant aux contraintes géométriques que nous pouvons ajouter une antenne à inductance spécifique sur la carte de circuit imprimé. Les antennes ayant des géométries différentes nécessitent des formules différentes pour être prises en charge. Afin de faciliter l'explication, FS Technology utilise une antenne rectangulaire relativement simple pour concevoir notre carte de visite PCB, comme le montre la figure suivante :
Antenne rectangulaire pour cartes de visite PCB

Explication des unités dans le diagramme ci-dessus :

  • A0 & B0 : la taille globale de l'antenne
  • Aavg & Bavg : la taille moyenne de l'antenne
  • T : épaisseur de la voie
  • W : Largeur de la voie
  • G : Ecart entre les voies
  • Nant : Nombre de tours
  • D : Diamètre équivalent de la piste
 
La formule de l'inductance équivalente Lant est la suivante :  
Inductance équivalente Lant
L'interprétation de la formule de Lant est la suivante :
Formule de Lant

Créer la bibliothèque Eagle

Si vous pensez que la conception de l'antenne est fastidieuse, vous pouvez copier l'antenne rectangulaire open source fournie par NXP pour concevoir l'antenne, puis modifier la position du connecteur.

Concevoir l'antenne

Soudure de la puce NFC

Le soudage du PCB est une étape relativement importante. Que ce soit avant ou après la soudure, nous devons faire Nettoyage des PCB. Une fois le nettoyage terminé, il faut préparer le flux à l'avance. Il peut servir de colle temporaire. Appliquez-le sur le boîtier du circuit intégré à l'aide d'un cure-dent, et lorsque les deux sont alignés, utilisez une pince à épiler pour tenir les composants du circuit imprimé. Prenez ensuite un nouveau cure-dent, prenez une petite quantité de pâte à souder et placez-la sur les broches du composant. N'oubliez pas de contrôler la quantité de pâte à souder, la surutilisation de pâte à souder est un problème courant sur les PCB et peut provoquer des courts-circuits. Enfin, utilisez un outil de retravail à air chaud pour faire fondre la pâte à souder et soudez les broches du circuit intégré aux pistes du circuit. Pour rendre la carte de visite du PCB plus belle, vous pouvez utiliser notre fer à souder préparé à l'avance pour enlever l'excès de flux et nettoyer le Q-tip et l'alcool isopropylique. Les résistances et les LED fonctionnent presque de la même manière, je ne vais donc pas les répéter. Souder le circuit intégré NFC à la main est l'étape la plus difficile de ce projet, et la moindre erreur peut conduire à un court-circuit. A cette fin, vous pouvez d'abord maîtriser quelques compétences de dessoudage de composants de PCBAinsi, même si vous faites des erreurs, vous pouvez également réduire les pertes.

Programmer la puce NFC

Outils NFC pour Android : Trouvez le menu des paramètres de votre téléphone Android et ouvrez les paramètres NFC.
Outil iOS NFC : L'outil NFC de l'iPhone démarrera automatiquement.
Lancez l'outil NFC, trouvez le bouton "Write", cliquez sur "Add Record", sélectionnez "URL" comme enregistrement, entrez l'URL que vous voulez que l'outil NFC transmette, cliquez sur le bouton "OK", puis entrez le tag NFC sur la page "Write", Lorsque l'icône dynamique s'affiche, tenez le téléphone près de la carte de visite, la LED de la carte de visite devrait s'allumer à ce moment, lorsque l'icône affiche "Writing completed", votre carte de visite PCB NFC est terminée.
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