PCB名刺の作り方

ビジネス活動でよく使われる名刺ですが、従来の紙の名刺では相手の注意を引くことができません。今回のFSテクノロジーでは、多くの競合他社に差をつける、美しく実用的なpcb名刺の作り方を伝授します。

自作PCB名刺

このプロジェクトで学べること

  • 簡単なPCB名刺の作り方
  • NFC機能付きハイエンドPCB名刺の製造工程を学ぶ

必要なツールやスキル

必須ツール

  • ハンダゴテ
  • 熱風式リワークツール
  • はんだペースト
  • ハンダ用フラックス
  • ハンダ線
  • ピンセット
  • クロスロックピンセット
  • PCBクリーナー
  • 綿棒
  • 爪楊枝
 

オプションツール

  • スモークエキスカスター
  • オーネートガラス
  • NFC搭載携帯電話
  • NFCチップ 1kb
 

必要なスキル

  • SMDハンダ付けスキル
 

部品表です。

  • プリント基板
  • 220nFのコンデンサ
  • 47Ω抵抗
  • LED
 

シンプルなプリント基板名刺

プリント基板の回路図作成

EasyEDAを使用してPCB回路図を描くことができ、信号測定のためのシミュレータが内蔵されています。また、必要な回路の回路図は PCB部品 をEasyEDAライブラリに追加しました。

  • 希望のパターンをレイヤー22 "bPlace "にインポートすると、PCBのシルクスクリーン上、黒のソルダーマスクの上に表示されるようになります。
  • 16層目の "Bottom "に光を当てると、黒いソルダーマスクで覆われた銅のトレースが見えるようになります。
 

シンプルなPCB名刺の回路図は、比較的シンプルです。USBコネクタを除き、基板上で使用する部品はすべてSMD部品です。 それでも、知るべきは PCBの仕組み というのも、ファイルにスケッチする必要があるからです。

PCB設計

パネル上部に個人情報(名前、電話など)を記録する必要があるため、グランドプレーンの一部をカスタマイズし、レイヤー29「tStop」に表示する情報を入力する必要があります。このレイヤーは、トップを制御するソルダーレジストです。トップと "tStop" レイヤーにテキストを重ねることで PCB 名刺をより良く見せることができます。

誘導性アンテナに関する注意事項

電波はプリント基板を通過できないので、アンテナを設計するときは、上下に銅板がないようにしなければなりません。正しい方法は以下の通りです。

正しいアンテナの設定

アンテナの上に銅がある場合、PCBのグランドプレーンがリーダをブロックし、次の図のようにNFCタグのアンテナ間でエネルギーが伝達されなくなります。

誤ったアンテナ設定

PCBレイアウト

PCBの組み立てを進める前に、以下のルールを理解しておく必要があります。 プリント基板部品の向き.pcb名刺をより美しく仕上げるには、pcb基板の底面に部品を配置し、電球のフィラメントにLEDを配置するとよいでしょう。NFC対応の名刺を作る場合、NFC ICに配線を接続する必要があります。

ガーバーファイルの生成

ガーバーファイルは PCB 業界で PCB イメージを記述するために使用されます。ガーバーファイルは、PCB基板を自作する場合でも、専門業者に製作を委託する場合でも必要です。 ターンキーPCBアセンブリ の会社です。 回路図が完成したら、EasyEDAの「Convert」ボタンをクリックして、回路図をPCB設計に変換することができます。Eagleを使用している場合、内蔵のCAMプロセッサを使用してEagleからガーバーファイルをエクスポートすることができます。

プリント基板を注文する

あなたが高品質のPCBビジネスカードをしたい場合は、FSの技術にあなたの順序を送ることができ、我々は、最先端の設備、最高の技術チーム、最も安い価格を持っている。中国のPCB製造の専門家として、私たちはあなたのボードのための次の設計をお勧めします。
  • 層数:2層
  • プリント基板の厚み:1.0mm
  • サイズ:50*80mm
  • 表面処理HASL
  • 銅製 重量:1オンス
プリント基板を受注

コンポーネントのインストール

PCBAボードは、ベアボード上のラインを介して部品を接続し、異なる機能を実現するものなので PCBアセンブリ は必要不可欠な作品です。 そのためには、SMD部品をPCB基板にはんだ付けし、プログラマーでマイコンにコードを書き込んで、最後に プリント基板組立検査.

梱包用PCB名刺

組み立てたPCB基板の端を発泡両面テープでシールし、マスクを印刷して発泡両面テープに貼り、余分な部分を切り落とせば、クリエイティブなPCB名刺の完成です。

NFC搭載プリント基板名刺

NFC技術の紹介

NFCとは?

NFCは、非接触型識別・相互接続技術(に似ている。 Bluetooth PCBNFCはNear Field Communication(近距離無線通信)と呼ばれ、10cm以下の近距離で携帯端末や家電製品との通信を可能にします。近年では、モバイル決済、本人認証、交通系カードへのチャージなど、様々な場面でNFCが活用されています。

NFCはどのように機能するのですか?

NFCの動作モードは、パッシブモードとアクティブモードに分けられます。この記事では、アクティブ・モードについてのみ説明します。アクティブモードとは、信号送信デバイスがターゲットデバイスにデータを送信する際に、図のように、2つのループアンテナ間の電磁誘導を利用してパッシブターゲット(タグ)を充電できる無線周波数フィールドを生成する必要があることを指します。
NFC回路図

NFCチップの作製

チップの条件。

  • 小型SMDパッケージ
  • 十分な記憶容量
  • 組み込み型エネルギーハーベスティングモジュール

プリント基板を名刺代わりにすれば、その心臓部にはNFCチップが搭載される。コアの選択はさまざまだが、この記事ではNXPのIC「NTAG NT3H1101」を選んでいる。 

NTAG I2Cは、大連大品嘉の代理店であるNXPがリリースしたI2Cインターフェース搭載の最新パッシブTAGチップです。家電製品、民生機器、ウェアラブル技術、ホームオートメーションなどの分野で広く使用されています。図のように非接触型と接触型のインターフェイスを提供します。

NTAG I2C

アンテナのインダクタンスを計算する

PCB 名刺が通信し、電力を供給するために、NFC タグにアンテナを追加する必要があります。NFC チップのアンテナ設計は以下に示すように比較的単純です。

上の写真にあるアイコンの説明。

  • Voc:磁界誘起開路電圧
  • Ra:等価抵抗
  • La: 等価インダクタンス
  • Rs:直列等価抵抗
  • Cs:直列等価同調容量
 

送信機が磁界を感知すると、その端子に開路電圧Vocが現れる。

直列抵抗RaとRsの和は、下図のように、NFC集積回路とそのループアンテナからなる回路の等価モデルとなります。

NFC IC の抵抗 Rs は、アンテナ抵抗 Ra と共に共振回路 RLC を形成し、内蔵の の静電容量Csと、アンテナのインダクタンスLaを比較します。

共振回路RLCの周波数公式を図に示す。

 共振回路のRLCの計算式

共振周波数の計算式の名詞の説明。

  • F:共振周波数、単位。Hz
  • L: 等価インダクタンス、単位。H
  • C: 等価静電容量、単位。F
L はこの式では未知のパラメータであり、L は別途計算が必要である。式図は以下の通りです。

例NFC の周波数を 13.56MHz とし、同調容量を 50pF とすると、インダクタンス L は次の式で求められる。

インダクタンスLの図例

矩形アンテナの計算

幾何学的な制約に従うことでのみ、特定のインダクタンスのアンテナをPCB基板に追加することができます。異なる形状のアンテナは、対応する計算式が異なります。説明を容易にするために、FSテクノロジーでは、下図のように比較的単純な長方形のアンテナを使ってPCB名刺を設計しています。
プリント基板用角型アンテナ名刺

上図における単位の説明。

  • A0 & B0:アンテナ全体の大きさ
  • Aavg & Bavg: アンテナの平均サイズ
  • T: トラックの厚み
  • W:トラック幅
  • G: トラック間のギャップ
  • ナントターン数
  • D: トラックの等価直径
 
等価インダクタンスLantの計算式は次のとおりです。  
等価インダクタンス Lant
ラントの公式の解釈は以下の通りです。
ラント式

イーグルライブラリーの作成

アンテナの設計が面倒だと思う方は、NXPが提供する長方形のオープンソースアンテナをコピーして設計し、コネクタの位置を変更することも可能です。

アンテナの設計

NFCチップのハンダ付け

プリント基板のハンダ付けは、比較的重要な工程です。ハンダ付けの前でも後でも、必要なのは プリント基板洗浄.洗浄が完了したら、あらかじめフラックスを用意しておく必要があります。仮の接着剤の役割を果たすもので、ICパッケージに爪楊枝で塗り、両者が揃ったらピンセットでPCB部品を押さえます。その後、新しい爪楊枝を用意し、ハンダペーストを少量ずつ取り、部品のピンの上に置いていきます。ハンダペーストの量をコントロールすることを忘れないでください。ハンダペーストの使いすぎは一般的なPCBの問題で、短絡の原因になります。最後に、熱風リワークツールを使用して、はんだペーストを溶かし、ICのピンを回路トラックにはんだ付けします。PCB名刺をより美しく仕上げるために、あらかじめ用意したはんだごてで余分なフラックスを取り除き、Qチップとイソプロピルアルコールできれいに仕上げます。抵抗とLEDの動作はほぼ同じですので、繰り返しません。NFC ICを手ではんだ付けするのは、このプロジェクトで最も難しいステップで、わずかなミスでもショートにつながる可能性があります。そのために、まず、ある程度の技術を習得し デソルダーリングPCBコンポーネントまた、失敗しても、損失を減らすことができます。

NFCチップのプログラム

Android用NFCツール。 Android端末の設定メニューを探し、NFCの設定を開く。
iOS NFCツール。 iPhoneのNFCツールが自動的に起動します。
NFCツールを起動し、「書き込み」ボタンを見つけ、「レコードの追加」をクリックし、レコードとして「URL」を選択し、NFCツールに送信したいURLを入力し、「OK」ボタンをクリックし、「書き込み」ページでNFCタグを入力し、ダイナミックアイコンが表示されたら、名刺にスマホを近づけ、この時名刺のLEDが点灯していれば、アイコンに「書き込み完了、あなたのNFC PCB名刺完成です」が表示されていれば、完了とします。
自作PCB名刺の知識と注意点

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