PCB-ontwerp: instructies en softwaretools

Veel projecten kunnen worden gedaan zonder a PCB-lay-out, maar niet zo in anderen. Zeker als het gaat om meer professionele en permanente projecten, die geen simpele prototypes of tests zijn. In dat geval zult u geïnteresseerd zijn in het monteren van de Elektronische componenten die u op een geschikte en robuuste manier gaat gebruiken.

In dit artikel leer je alles wat je nodig hebt om aan de slag te gaan met het ontwerpen van dit type type printplaten voor uw projecten, naast het kennen van een groot aantal softwarebronnen en meer die u binnen handbereik hebt ...

Wat is een PCB?

Wanneer u een elektronisch circuit ontwerpt, is een van de mogelijkheden om het te laten gebeuren, het in een a printplaat of PCB (Printed Circuit Board). Dat wil zeggen, het is een oppervlak gebouwd met een reeks isolerende lagen en geleidende sporen die fungeren als paden voor elektrische signalen. Bovendien zullen ze een reeks elektronische componenten hebben gesoldeerd, zoals chips, transistors, weerstanden, diodes, condensatoren, sockets, oscillatoren, enz.

De geleidende sporen Ze zijn meestal gemaakt van koper of geleidende inkt, terwijl de platen van verschillende materialen zijn gemaakt. Ze kunnen gemaakt zijn van keramisch materiaal, plastic, polymeren zoals bakeliet, teflon, celluloid of glasvezel. Als het gaat om een ​​complex PCB-ontwerp, wordt het in plaats van aan beide zijden van het bord gezeefdrukt, in meerdere lagen gebouwd waarin de vele geleidende sporen worden geplaatst.

De eenvoudigste hebben de neiging om elementen te monteren waarvan de pinnen door het bord naar de andere kant gaan. terwijl degenen ze zijn meerlagig, ze gebruiken een Surface Mount-technologie. Dit betekent dat de pinnen niet door het bord hoeven te gaan, omdat er verschillende lagen sporen zijn, waardoor ongepaste contacten kunnen ontstaan.

Alternatieven: uw PCB-ontwerp aan het werk zetten zonder het te vervaardigen

Maak een PCB-lay-out Het omvat het uitvoeren van een reeks enigszins gecompliceerde processen om het thuis te doen, en gevaarlijk, omdat zuren worden gebruikt voor gravures. In principe worden met koper beklede platen gebruikt waaraan een soort sjabloon is bevestigd en die worden gebaad in een zuur zodat al het koper wordt verwijderd dat niet is beschermd. Hierdoor blijven alleen de tracks over die zijn beschermd door de sjabloon.

Als het over gaat meerlagige ontwerpen, wordt het probleem om het zelf te maken nog complexer. Ook is opbouwmontage niet zo eenvoudig voor huishoudelijk gebruiksvoorwerpen. Er zijn preciezere soldeerpunten nodig en de te integreren elektronische elementen zullen kleiner zijn. Je zou ook moeten gebruik flux, speciale technieken voor BGA, enz.

Daarom is het voor makers en doe-het-zelvers het eenvoudigst om een ​​reeks alternatieven voor het maken van een PCB. Die alternatieven zijn:

• Prototype bord o Breadboard, de beste optie voor prototypes die u wilt monteren en demonteren.
• Geperforeerde platen, is een andere mogelijkheid om enkele vaste elementen te monteren en deze eenvoudig te lassen. Het is echter niet de beste oplossing voor een permanent circuit als je iets professionelers wilt. Daarnaast zul je de componentpinnen zelf moeten bedraden, er zijn namelijk geen snoeren...
• Simulatiesoftware. Een geweldig alternatief waarmee je het circuit kunt maken, zelfs als je de elektronische componenten niet hebt. Een van de programma's die u kunt gebruiken voor simulatie is: Simulide.

PCB-ontwerpsoftware

Om uw eigen PCB-lay-out te ontwerpen, heeft u verschillende: softwaretools dat zal uw werk veel gemakkelijker maken, omdat u het circuit kunt tekenen en het bestand in het juiste formaat voor de vervaardiging ervan kunt verkrijgen of de sjablonen voor het graveerproces kunt verkrijgen. Deze toepassingen zijn:

• FreeCAD: het is een van de meest populaire software waarmee u uw ontwerpen kunt maken. Je kunt er ook 3D-renderingen mee maken. Natuurlijk is het gratis en het is voor Linux.
• Gratis pcb: is een ontwikkelomgeving of EDA. Het is ook platformonafhankelijk en gratis. U kunt het gratis krijgen en beginnen met het ontwerpen van uw printplaten.
• kicad: nog een complete EDA-suite vergelijkbaar met de vorige, naast gratis en gratis. Hiermee kunt u schematisch vastleggen, bewerken, de lay-out van het PCB-ontwerp maken en deze in 3D visualiseren.

Hoe de PCB-lay-out te vervaardigen?

Zoals ik heb besproken, kunnen zuuretsprocessen gevaarlijk en duur zijn, en de benodigde zuren en materialen zijn niet zo gemakkelijk te vinden in gewone winkels. Daarom is een optie waarvan het resultaat buitengewoon zal zijn om het bestand af te leveren met: uw PCB-ontwerp aan een bedrijf en dat het verantwoordelijk is voor het maken ervan. Zo kunt u een professioneel resultaat behalen, ook als ze uit meerdere lagen bestaan. Enkele bedrijven die deze diensten aanbieden zijn:

• OSH PARK: u kunt het PCB-ontwerp zelf ontwikkelen met de software en als u het eenmaal klaar heeft, kunt u het bestand uploaden naar hun website en zij zorgen voor de fabricage en het verzenden van de PCB naar uw huis. Daarnaast hebben ze diensten in meerdere landen.
• PCB-weg: is een alternatief voor de vorige en werkt op een vergelijkbare manier. U levert uw PCB-ontwerp aan en zij maken de printplaat voor verzending. Net als OSHPARK kunnen ze ook enkel- of meerlaagse platen produceren.