Путь художника печатных плат: как сделать по-настоящему красивые печатные платы

Создание собственных печатных плат — это своего рода обряд для аппаратного хакера. Часто это момент гордости, и многие из нас решают увековечить это достижение самовозвеличивающейся репутацией на шелкографии или, возможно, шуткой или личным логотипом. Однако что касается художественно модифицированных печатных плат, то на самом деле нет предела, и это специализация [TwinkleTwinkie], чей доклад на Supercon описывает некоторые подводные камни, с которыми можно столкнуться при работе на границах традиционных процессов печатных плат.

Творения [TwinkleTwinkie] обычно представляют собой значки того или иного типа — их можно носить на шнурке на шее, в качестве булавки или в качестве украшения, добавляемого к другому значку. Все дело в эстетике, а стиль так же важен, как и функциональность. Благодаря разнообразным источникам вдохновения, таким как «Футурама», «Алиса в стране чудес» и махинациям сообщества GIF, его значки сочетают яркие цветные доски с большим количеством светодиодов и художественной шелкографии для создания электронных произведений искусства.

В наши дни производители печатных плат предлагают больше выбора, чем когда-либо, с точки зрения шелкографии, цветов паяльной маски и других вариантов. Однако, по сути, их основной задачей является производство надежных, точных, электронных функциональных плат — и это может вызвать проблемы у хакеров #badgelife, проектирующих по эстетическим соображениям.

[TwinkleTwinkie] столкнулся с этой самой проблемой во время разработки Arc Badge, детали, призванной имитировать знаменитый дуговой реактор из фильмов «Железный человек» и «Мстители». Основная идея значка заключалась в том, чтобы иметь базовую печатную плату, на которой находится все оборудование, а также прокладку, а затем третий верхний слой, состоящий из печатной платы, через которую должны были светиться светодиоды. Прототип платы работал хорошо: фабрика изготовила ее на FR4 толщиной 1,6 мм с белой шелкографией и красной паяльной маской. Для конечного продукта, желая чего-то более изысканного, была выбрана черная шелкография. Заказ через PCBWay потребовал использования их «Advanced Production Fab» и более длительного времени выполнения заказа, но через несколько недель платы были готовы.

К сожалению, несмотря на то, что черная шелкография, контрастирующая с насыщенно-красной паяльной маской, выглядела великолепно, возникла проблема. Когда [TwinkleTwinkie] попросил черную паяльную маску, это также привело к изменению материала FR4 на другой сорт, который был более непрозрачным, чем плата прототипа. Это привело к тому, что светодиоды стали очень тусклыми и испортили желаемый визуальный эффект от ArcBadge. Затемнение было настолько значительным, что пользователи больше не получали эффекта свечения при ношении значка под футболкой, как Тони Старк. Чтобы понять, что произошло, потребовалось сравнение с прототипом. PCBWay просто использовала материал более высокого качества при переходе на черную шелкографию. Учитывая, что печатные платы продаются как электронные продукты, а не из-за их оптических качеств, они сами по себе не сделали ничего плохого – но, тем не менее, новые платы не подходили для своей цели.

Решение было простым – нужно было переупорядочить платы. Чтобы гарантировать, что светодиоды будут светить по-настоящему великолепно, были приняты меры предосторожности. Последняя доска снова переключилась на белую шелкографию. В качестве дополнительной меры предосторожности на случай, если PCBWay продолжит использовать новый материал, новая деталь будет иметь толщину 0,8 мм, что позволит ей блокировать меньше света.

В результате редизайна [TwinkleTwinkie] осталось раздать 250 подставок, но его стремление предоставить своим клиентам качественный продукт заслуживает похвалы. Несмотря на то, что никто не допустил явной ошибки, конечный продукт был бы немного разочаровывающим, если бы не был проведен редизайн. Значок Arc в том виде, в котором он доставлен, сияет лучшими из них, и мы уверены, что все участники стали мудрее благодаря этому опыту!