Molts projectes es poden fer prescindint d'un disseny PCB, Però no és així en d'altres. Més encara quan es tracta de projectes més professionals i permanents, que no són simples prototips o proves. En aquest cas, t'interessarà muntar els components electrònics que faràs servir d'una manera adequada i robusta.
En aquest article podràs aprendre tot el que necessites per iniciar-te en el disseny d'aquest tipus de plaques de circuit imprès per als teus projectes, a més de conèixer multitud de recursos de programari i més que tens al teu abast ...
Què és un PCB?
Quan dissenyes un circuit electrònic, una de les possibilitats de fer-ho realitat és implementar en una placa de circuit imprès o PCB (Printed Circuit Board). És a dir, és una superfície construïda amb una sèrie de capes aïllants i unes pistes conductores que actuen com a camins per els senyals elèctrics. A més, tindran soldats una sèrie de components electrònics, com xips, transistors, resistències, díodes, condensadors, sòcols, oscil·ladors, etc.
Els pistes conductores solen ser de coure o tinta conductora, mentre que les plaques estan fabricades en diferents materials. Poden ser de material ceràmic, de plàstic, polímers com la baquelita, tefló, cel·luloide, o fibra de vidre. Quan es tracta d'un disseny PCB complex, en comptes d'estar serigrafiades les dues cares de la placa, es construirà en diverses capes en les que s'aniran col·locant les nombroses pistes conductores.
Les més simples solen muntar elements els pins traspassen la placa cap a l'altre costat. Mentre que les que són multicapa, Usen una tecnologia de muntatge superficial. Això fa que els pins no hagin de traspassar la placa, ja que a l'haver diferents capes de pistes, podria generar contactes inapropiats.
Alternatives: posar a funcionar el teu disseny PCB sense fabricar-
Fabricar un disseny PCB implica realitzar una sèrie de processos alguna cosa complicats per fer-ho a casa, i perillosos, ja que s'usen àcids per als gravats. Bàsicament es fan servir plaques cobertes de coure a les quals se'ls s'adhereix una mena de plantilla i es banyaran en un àcid perquè elimini tot el coure que no estigui protegit. Així es deixa només les pistes que han estat protegides per la plantilla.
Si es tracta d' dissenys multicapa, El problema de fabricar tu mateix es fa encara més complex. A més, el muntatge superficial no és tan senzill per als estris que es fan servir a casa. Es necessiten puntes de soldadura més precises, i els elements electrònics a integrar seran de menor grandària. també hauràs utilitzar flux, Tècniques especials per als BGA ,, etc.
Per això, per als makers i aficionats a l'DIY, el més senzill és utilitzar una sèrie de alternatives a la creació d'una PCB. Aquestes alternatives són:
- Placa de prototip o protoboard, La millor opció per a prototips que vulguis muntar i desmuntar.
- plaques perforades, És una altra opció per muntar alguns elements fixos i soldar fàcilment. No obstant això, no és la millor solució per a un circuit permanent si vols alguna cosa més professional. A més, hauràs de cablejar tu mateix els pins dels components, al no tenir pistes ...
- programari simulació. Una fantàstica alternativa que et permet crear el circuit encara que no comptes amb els components electrònics. Un dels programes que pots utilitzar per simulació és SimulIDE.
Programari per a disseny PCB
Per poder dissenyar el teu propi disseny PCB, tens diverses eines de programari que et facilitaran molt la feina, ja que podràs dibuixar el circuit i poder descarregar el fitxer en el format adequat per a la seva fabricació o per obtenir les plantilles per al procés de gravat. Aquestes aplicacions són:
- freecad: És un dels programari més populars amb els quals poder crear els teus dissenys. A més, et permetrà fer representacions 3D també. Per descomptat és lliure i està per a Linux.
- LliurePCB: És un entorn de desenvolupament o EDA. També és multiplataforma i lliure. El pots aconseguir gratis i començar a dissenyar els teus plaques de circuit imprès.
- KiCAD: Una altra completa suite EDA similar a l'anterior, a més de ser lliure i gratuïta. Permet la captura esquemàtica, edició, crear el layout de el disseny PCB i visualitzar-lo en 3D.
Com fabricar el disseny PCB?
Disseny de OSHPARK
Com he comentat, els processos de gravat àcid poden ser perillosos i costosos, i els àcids i materials necessaris no es troben tan fàcilment a les botigues habituals. Per això, una opció el resultat serà extraordinari és lliurar l'arxiu amb el teu disseny PCB a una empresa i que aquesta s'encarregui de crear-lo. Així podràs aconseguir un resultat professional, fins i tot si són multicapa. Algunes empreses que ofereixen aquests serveis són:
- OSHPARK: Permet que desenvolupis tu mateix el disseny PCB amb el programari i un cop ho tinguis llest, puguis pujar l'arxiu al seu web i ells s'encarregaran de fabricar-lo i enviar-te el PCB a casa. A més, tenen serveis en diversos països.
- Camí PCB: És una alternativa a l'anterior, i funciona de forma similar. Lliuraments teu disseny PCB i ells crearan el circuit imprès per al seu enviament. Com OSHPARK, també poden fabricar plaques simples o multicapa.