PCB-Design: Anleitungen und Softwaretools

Viele Projekte können ohne ein PCB-Layout, aber nicht so bei anderen. Dies gilt umso mehr, wenn es um professionellere und dauerhaftere Projekte geht, bei denen es sich nicht um einfache Prototypen oder Tests handelt. In diesem Fall interessieren Sie sich für die Montage des Elektronische Bauteile die Sie in geeigneter und robuster Weise einsetzen werden.

In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie für den Einstieg in die Gestaltung dieser Art von . benötigen Leiterplatten für Ihre Projekte, zusätzlich zu einer Vielzahl von Software-Ressourcen und mehr, die Sie zur Hand haben ...

Was ist eine Leiterplatte?

Wenn Sie eine elektronische Schaltung entwerfen, besteht eine der Möglichkeiten darin, sie in einem Leiterplatte oder PCB (Printed Circuit Board). Das heißt, es ist eine Oberfläche, die aus einer Reihe von Isolierschichten und Leiterbahnen aufgebaut ist, die als Pfade für elektrische Signale dienen. Darüber hinaus haben sie eine Reihe elektronischer Komponenten wie Chips, Transistoren, Widerstände, Dioden, Kondensatoren, Sockel, Oszillatoren usw.

Die Leiterbahnen Sie bestehen meist aus Kupfer oder leitfähiger Tinte, während die Platten aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Sie können aus Keramik, Kunststoff, Polymeren wie Bakelit, Teflon, Zelluloid oder Glasfaser bestehen. Wenn es um ein komplexes PCB-Design geht, wird es nicht auf beiden Seiten der Platine siebgedruckt, sondern in mehreren Schichten aufgebaut, in denen die vielen Leiterbahnen platziert werden.

Die einfachsten neigen dazu, Elemente zu montieren, deren Stifte durch die Platine auf die andere Seite gehen. Während die sie sind mehrschichtig, sie verwenden a Oberflächenmontage-Technologie. Dies bedeutet, dass die Pins nicht durch die Platine gehen müssen, da es unterschiedliche Leiterbahnen gibt, es könnte zu unpassenden Kontakten kommen.

Alternativen: Ihr PCB-Design zum Laufen bringen, ohne es herzustellen manufacturing

Erstellen Sie ein PCB-Layout Es erfordert eine Reihe von etwas komplizierten Prozessen, um es zu Hause zu tun, und ist gefährlich, da Säuren für Gravuren verwendet werden. Grundsätzlich werden kupferbeschichtete Platten verwendet, an denen eine Art Schablone angebracht ist und die in eine Säure gebadet werden, damit alles nicht geschützte Kupfer entfernt wird. Dadurch bleiben nur die Spuren übrig, die durch die Vorlage geschützt wurden.

Wenn es ungefähr ist mehrschichtige Designs, wird das Problem des Selbermachens noch komplexer. Auch die Aufputzmontage ist bei Haushaltsutensilien nicht so einfach. Es werden präzisere Lötspitzen benötigt und die zu integrierenden elektronischen Elemente werden kleiner. Du solltest auch Flussmittel verwenden, spezielle Techniken für BGA usw.

Daher ist es für Hersteller und Heimwerker am einfachsten, eine Reihe von Alternativen zum Erstellen einer Leiterplatte. Diese Alternativen sind:

• Prototypenplatine o Protoboard, die beste Option für Prototypen, die Sie montieren und demontieren möchten.
• Lochbleche, ist eine weitere Möglichkeit, einige feste Elemente zu montieren und einfach zu verschweißen. Es ist jedoch nicht die beste Lösung für eine dauerhafte Schaltung, wenn Sie es professioneller wollen. Außerdem müssen Sie die Bauteilpins selbst verdrahten, da keine Leitungen vorhanden sind ...
• Simulationssoftware. Eine großartige Alternative, mit der Sie die Schaltung erstellen können, auch wenn Sie keine elektronischen Komponenten haben. Eines der Programme, die Sie für die Simulation verwenden können, ist Simulide.

PCB-Design-Software

Um Ihr eigenes PCB-Layout zu entwerfen, haben Sie mehrere Software-Tools Das wird Ihre Arbeit erheblich erleichtern, da Sie in der Lage sind, die Schaltung zu zeichnen und die Datei im geeigneten Format für ihre Herstellung oder die Vorlagen für den Gravurprozess zu erhalten. Diese Anwendungen sind:

• FreeCAD: Es ist eine der beliebtesten Software, mit der Sie Ihre Designs erstellen können. Außerdem können Sie damit auch 3D-Renderings erstellen. Natürlich ist es kostenlos und es ist für Linux.
• FreePCB: ist eine Entwicklungsumgebung oder EDA. Es ist auch plattformübergreifend und kostenlos. Sie können es kostenlos erhalten und mit dem Design Ihrer Leiterplatten beginnen.
• KiCAD: eine weitere komplette EDA-Suite ähnlich der vorherigen, zusätzlich dazu, dass sie kostenlos und kostenlos ist. Es ermöglicht die Schaltplanerfassung, Bearbeitung, das Erstellen des Layouts des PCB-Designs und die Anzeige in 3D.

Wie wird das PCB-Layout hergestellt?

Wie ich bereits besprochen habe, können Säureätzverfahren gefährlich und teuer sein, und die notwendigen Säuren und Materialien sind nicht so leicht in gewöhnlichen Geschäften zu finden. Daher besteht eine Option, deren Ergebnis außergewöhnlich sein wird, darin, die Datei mit Ihr PCB-Design an ein Unternehmen weitergibt und für dessen Erstellung verantwortlich ist. So können Sie ein professionelles Ergebnis erzielen, auch wenn sie mehrschichtig sind. Einige Unternehmen, die diese Dienste anbieten, sind:

• Arbeitsschutzpark: Sie können das PCB-Design mit der Software selbst entwickeln und sobald Sie es fertig haben, können Sie die Datei auf ihre Website hochladen und sie werden sich um die Herstellung und den Versand der PCB zu Ihnen nach Hause kümmern. Darüber hinaus haben sie Dienstleistungen in mehreren Ländern.
• PCBWeg: ist eine Alternative zum vorherigen und funktioniert auf ähnliche Weise. Sie liefern Ihr PCB-Design und sie erstellen die gedruckte Schaltung für den Versand. Wie OSHPARK können sie auch ein- oder mehrschichtige Platten herstellen.