I 10 migliori strumenti per la progettazione di PCB

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I 10 migliori strumenti per la progettazione di PCB

Se state cercando uno strumento per la progettazione di PCB facile da imparare e da usare, siete nel posto giusto. Qui troverete un elenco dei 10 migliori strumenti di progettazione di PCB, tra cui AutoTRAX DEX PCB, EasyEDA e gEDA. Questi strumenti possono essere utilizzati sia dai principianti che dai progettisti esperti.

EasyEDA

EasyEDA è un eccellente strumento di progettazione di PCB, gratuito e facile da usare. Il suo software di progettazione dispone di un'enorme libreria di oltre 500.000 simboli di componenti e di un'ampia guida. La piattaforma è inoltre facile da usare e conveniente da qualsiasi luogo. Questo strumento offre anche la possibilità di ordinare PCB o prototipi.

Il programma di progettazione consente di creare librerie comuni di pezzi con pochi clic. Supporta collegamenti diretti a oltre 200.000 componenti in tempo reale e disponibili a magazzino presso LCSC. È inoltre dotato di una barra di ricerca che consente di individuare rapidamente qualsiasi componente necessario.

gEDA

gEDA è uno strumento gratuito che semplifica la progettazione e l'assemblaggio di PCB. È compatibile con i più diffusi software di layout di PCB e supporta diverse piattaforme. La suite gSch2pcb comprende utility per l'importazione di schemi/netlist, la verifica delle regole di progettazione, l'auto-router, l'ottimizzatore di tracce e la generazione di dati RS-247X. gEDA offre anche un visualizzatore di file gerber. I file gerber sono utilizzati per molte operazioni sui PCB e sono il formato di dati standard per la progettazione di PCB.

gEDA è disponibile sotto licenza GPL (General Public License), il che significa che agli utenti e agli autori vengono concessi determinati diritti. Questo permette a gEDA di essere libero dal vendor lock-in, indipendente dal software proprietario e disponibile con il codice sorgente completo. Grazie alla licenza GPL, gEDA può essere liberamente ridistribuito, migliorato e portato su altre piattaforme. Inoltre, è gratuito e sarà sempre aggiornato.

AutoTRAX DEX PCB

Lo strumento di progettazione PCB AutoTRAX DEX è un ambiente di sviluppo elettronico (EDA) completo di strumenti per la gestione dei progetti dall'ideazione alla produzione. Può lavorare in collaborazione con i software MCAD ed ECAD e gestire i dati di progetto e la documentazione per supportare l'intero processo di progettazione, dall'ideazione alla produzione.

AutoTRAX DEX PCB è costituito da un software integrato per la progettazione di PCb e da un intuitivo gestore di impegni gerarchici. È un EDA per ingegneri elettronici, con caratteristiche professionali essenziali per l'industria della progettazione elettronica del XXI secolo. È un'ottima soluzione per chi cerca un EDA potente e facile da usare, in grado di sostituire metodi antiquati.

Fritzing

Se siete alla ricerca di uno strumento per la progettazione di PCB, Fritzing è una scelta eccellente. Questo software presenta un'interfaccia utente pulita e fornisce tutti gli strumenti necessari per creare un circuito di qualità. Offre una serie di opzioni per la modifica dello schema, compresa la modifica della larghezza e del posizionamento delle tracce. Può anche generare file Gerber. Dispone anche di una funzione nota come Auto Router, che può instradare automaticamente le tracce di rame per voi.

Fritzing è facile da usare ed è perfetto per i principianti o per chi non ha esperienza nella progettazione di PCB. Il software consente di collegare le schede Arduino e di visualizzare le connessioni tra i componenti. Può anche simulare i circuiti per verificarne l'accuratezza. Ciò consente di risparmiare tempo e denaro, evitando costosi errori in seguito.

ZenitPCB

ZenitPCB è un potente strumento per la progettazione di PCB che può essere scaricato e utilizzato gratuitamente. Offre molte funzioni utili per un principiante o uno studente. Tuttavia, alcuni utenti potrebbero trovare questo strumento carente in alcuni aspetti, come la possibilità di convertire uno schema in un layout. Inoltre, questo software per la progettazione di PCB supporta solo un massimo di 1000 pin, il che ne limita l'usabilità.

ZenitPCB è facile da usare e ha un'interfaccia compatta e intuitiva. È suddiviso in diverse sezioni, tra cui l'area di lavoro principale, i pulsanti delle applicazioni, i tasti rapidi e le informazioni relative al progetto. Include anche una libreria di parti e netlist, oltre a scorciatoie per varie operazioni. È inoltre dotato di un autorouter gratuito basato sul Web.

Strumenti per la progettazione di PCB

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Strumenti per la progettazione di PCB

Pannellizzatore Gerber

GerberPanelizer è un ausilio per la creazione di un progetto di PCB. Consente di modificare il layout e di esportarlo come file gerber finale unito. Una volta esportato, il file gerber è bloccato e non può essere modificato o cambiato. L'esportazione conterrà anche immagini di rendering.

Tuttavia, non è una soluzione perfetta. Pur essendo un ottimo strumento per la pannellatura dei pannelli, non è molto flessibile. È necessario aggiungere i fiduciari lungo il bordo della scheda e aggiungere i fori M4 lungo un lato. Tuttavia, il programma è estremamente facile da usare ed è uno strumento eccellente per la progettazione di PCB. Attualmente è in fase di miglioramento e sarà aggiornato nella prossima versione.

Gerber Panelizer è un potente strumento per la progettazione di PCB. È molto utile per chi costruisce le proprie PCB o per chi è interessato all'Open Hardware. Uno dei principali svantaggi è che viene offerto senza supporto ed è soggetto a rotture di funzioni. L'interfaccia grafica è a finestre e mono.

La schermata principale di Gerber Panelizer contiene un elenco di tutti i passaggi del CAM. Fare clic su un passo per visualizzarne il contenuto. È anche possibile fare clic sul nome del passo.

Gerber

Quando si genera un file Gerber in Altium Designer, è possibile creare più layout di scheda in un unico file. I file Gerber sono file che descrivono i requisiti per la fabbricazione e l'assemblaggio dei PCB. Includono modelli per maschere di saldatura, immagini serigrafiche e fori. Questo tipo di file può essere esportato a un produttore di PCB.

È inoltre possibile inserire oggetti nel pannello con il comando Aggiungi inserto nel menu del tasto destro del mouse. Per inserire un oggetto nel pannello, è possibile posizionarlo nel gradino padre o nel campanello facendo clic con il pulsante destro del mouse sul pannello. Assicurarsi di rimuovere il modello di ventilazione precedentemente applicato. In caso contrario, i dati appariranno senza bordo.

È anche possibile creare un progetto su un solo lato ed esportarlo come Gerber. A tale scopo, è necessario impostare il livello superiore del documento CAM come "top" e poi panelizzare il PCB. Quindi, è possibile aggiungere i Gerber alle caselle che verranno create nel progetto.

Altium Designer supporta la funzione di pannellizzazione Gerber e consente di creare layout di schede con più progetti. Con il Gerber panelizer, è possibile progettare PCB con forme strane e progetti multipli sullo stesso pannello.

KiKit

La creazione di circuiti stampati pannellati può richiedere molto tempo e il modo migliore per accelerarla è utilizzare il toolkit KiKit. Esso consente di raggruppare facilmente le schede in pannelli in modo che possano essere saldate a riflusso in un processo rapido. Normalmente questo richiede il raggruppamento e l'assemblaggio manuale delle schede, ma KiKit semplifica le cose creando uno script in grado di raggruppare sei schede in un solo passaggio. Utilizza i mousebite per tenerle insieme, in modo che possano essere facilmente separate al termine della saldatura.

KiKit utilizza uno script basato su Python per organizzare le tavole in una griglia. Lo script è sufficientemente flessibile per gestire i mousebites e i tagli a V e consente anche di separare le schede dopo la produzione. Poiché la distribuzione dei componenti dei circuiti stampati è molto ampia, il raggruppamento in pannelli rende il processo di assemblaggio molto più veloce. I pannelli possono poi essere inseriti in un forno a rifusione o in una macchina pick-and-place come un'unica unità.

Una scheda PCB pannellata necessita di un supporto adeguato per evitare rotture accidentali. È possibile spostare i pannelli sulla scheda e regolare le distanze dai bordi. A questo punto si è pronti a costruire la scheda finita. Ricordatevi di creare un margine di almeno un pollice sulla scheda. È necessario farlo per più strati.

Il processo di pannellizzazione è fondamentale per la creazione di un PCB personalizzato e Altium Designer offre una serie di strumenti per questo compito. Tra questi vi sono funzioni CAD e CAM e la possibilità di definire PCB panelizzati. Inoltre, integra i file di progettazione con i PCB pannellati, in modo che sia facile apportare modifiche senza dover rifare i pannelli.

Analisi delle cause dell'insufficiente lucentezza delle saldature in corrispondenza di SMT Patch

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Analisi delle cause dell'insufficiente lucentezza delle saldature in corrispondenza di SMT Patch

L'insufficiente lucentezza della saldatura su un giunto di saldatura è causata da diversi fattori. Un componente può avere una saldatura inadeguata, può essere stato surriscaldato per lungo tempo o può essersi staccato dal giunto di saldatura a causa dell'età o del calore eccessivo.

Saldatura a freddo

Il problema dell'insufficiente lucentezza della saldatura nei punti SMT è spesso causato da una saldatura inadeguata. Un'insufficiente lucentezza della saldatura può indebolire i giunti di saldatura e aumentarne la suscettibilità a guasti e cricche. Fortunatamente, ci sono modi per rimediare al problema, tra cui l'applicazione di una maggiore quantità di stagno o il riscaldamento delle giunzioni.

L'insufficiente lucentezza della saldatura è causata da un flusso insufficiente o da un calore eccessivo durante la saldatura. Una bagnatura insufficiente può anche derivare dal mancato riscaldamento uniforme del perno e della piazzola o dalla mancanza di tempo per lo scorrimento della saldatura. In questo caso, può formarsi uno strato di ossido metallico sull'oggetto incollato. In questi casi, è necessario utilizzare una tecnica di riparazione per pulire la scheda e applicare la saldatura in modo uniforme sui due componenti.

Ossidazione dei PCB

L'insufficiente lucentezza della saldatura sul punto SMT può essere causata da una serie di motivi. Un problema comune è la conservazione e l'uso improprio della pasta saldante. La pasta saldante potrebbe essere troppo secca o avere una data di scadenza. La pasta saldante può anche avere una scarsa viscosità. Inoltre, la pasta saldante può essere contaminata da polvere di stagno durante il patch.

In genere, questo problema si verifica quando i PCB vengono lasciati senza protezione per molto tempo. Un'altra causa comune di giunti di saldatura scadenti è l'ossidazione della piazzola di montaggio superficiale. L'ossidazione può verificarsi sulla superficie del PCB durante lo stoccaggio o la spedizione. Indipendentemente dalla causa del problema, è importante prendere provvedimenti per evitare che ciò accada.

Sfere a saldare

Le palline di saldatura sono minuscole sfere di saldatura che possono avere gravi conseguenze per la funzionalità di una scheda di circuito. Le palline piccole possono spostare i componenti fuori dal segno e quelle più grandi possono degradare la qualità del giunto di saldatura. Inoltre, possono rotolare su altre parti della scheda, causando cortocircuiti e bruciature. Questi problemi possono essere evitati assicurandosi che il materiale di base del PCB sia asciutto prima del riflusso.

La scelta della pasta saldante corretta da utilizzare durante la saldatura è un elemento chiave per ridurre al minimo il rischio di formazione di sfere di saldatura. L'uso della pasta giusta può ridurre notevolmente le possibilità di dover rilavorare una scheda. Un preriscaldamento lento consente alla saldatura di diffondersi uniformemente sulla superficie e di evitare la formazione di sfere di saldatura.

Eccesso di saldatura

L'eccesso di lucentezza della saldatura nei processi SMT patch è spesso causato da una combinazione di fattori. Il primo è una bassa temperatura di preriscaldamento, che influisce sull'aspetto del giunto di saldatura. Il secondo è la presenza di residui di saldatura. Quest'ultimo può far apparire il giunto di saldatura opaco o addirittura insensibile.

Un'altra causa comune è la sbavatura della pasta saldante sullo stencil. Se la pasta non è rifusa correttamente, la saldatura in eccesso può fluire e oscurare la connessione del giunto di saldatura. Per rimuovere la saldatura in eccesso, utilizzare una ventosa per saldatura, uno stoppino per saldatura o la punta di un ferro da stiro caldo.

Saldatura errata

I giunti a saldare con una lucentezza insufficiente possono essere il risultato di una saldatura errata. La saldatura può avere una scarsa bagnatura, essere scura o non riflettente, oppure essere troppo ruvida per avere un aspetto gradevole. La causa è da ricercare nel fatto che la saldatura non è stata riscaldata a sufficienza per raggiungere una temperatura sufficientemente alta da permettere alla saldatura di fondersi completamente.

La pasta saldante non riesce a svolgere il suo lavoro di saldatura perché non è stata miscelata o conservata correttamente. La pasta potrebbe non essere completamente ridisciolta nel bagno di saldatura e la polvere di stagno potrebbe fuoriuscire durante il processo di saldatura. Un'altra causa è che la pasta saldante potrebbe avere una data di scadenza. Una settima possibile causa di insufficiente lucentezza della saldatura in un punto SMT è dovuta alla tecnologia di produzione utilizzata dal fornitore della pasta saldante.

Vuoti di saldatura

I vuoti di saldatura nelle patch SMT possono avere un impatto negativo sull'affidabilità e la funzionalità di un componente. Riducono la sezione trasversale della sfera di saldatura, riducendo la quantità di saldatura in grado di trasferire calore e corrente. Inoltre, durante la rifusione, i piccoli vuoti preesistenti possono fondersi e formare vuoti di grandi dimensioni. Idealmente, i vuoti dovrebbero essere eliminati o ridotti a un livello gestibile. Tuttavia, molti studi indicano che vuoti moderati possono aumentare l'affidabilità riducendo la propagazione delle cricche e aumentando l'altezza del giunto di saldatura.

I vuoti di saldatura nelle patch SMT non sono un problema serio se si verificano di rado e non influiscono sull'affidabilità. Tuttavia, la loro presenza in un prodotto segnala la necessità di regolare i parametri di produzione. Alcuni fattori possono contribuire alla presenza di vuoti di saldatura nelle patch SMT, tra cui il flusso intrappolato e i contaminanti sulle schede dei circuiti. La presenza di questi vuoti può essere rilevata visivamente nelle immagini a raggi X, dove appaiono come una macchia più chiara all'interno della sfera di saldatura.

4 passi per produrre un PCB in alluminio perfetto

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4 passi per produrre un PCB in alluminio perfetto

Per produrre un PCB in alluminio perfetto, sono necessarie diverse fasi. Il primo passo consiste nel decidere il numero di strati e di stackup del PCB. Poi bisogna scegliere i materiali da utilizzare nelle diverse parti del PCB. Poi bisogna decidere se l'alluminio deve essere collocato in uno strato centrale o se deve essere legato agli strati dielettrici circostanti con una membrana di separazione. Un'altra opzione è quella di avere una piastra montata sul retro o addirittura dei ritagli.

Processi utilizzati per produrre un pcb perfetto in alluminio

Il PCB in alluminio è un materiale comunemente utilizzato in molte applicazioni. Tra i maggiori utilizzatori si annoverano le aziende produttrici di energia, i convertitori di LED e le aziende di radiofrequenza. La maggior parte dei circuiti stampati in alluminio è realizzata in un unico strato. Questo perché un singolo strato di alluminio costituisce una parte significativa della struttura termica della scheda. Nel processo di produzione, vengono praticati dei fori nello strato di base di alluminio e riempiti con un materiale dielettrico.

Le proprietà del PCB in alluminio lo rendono un materiale eccellente per le apparecchiature elettroniche. Ha un'elevata conduttività e un basso coefficiente di espansione. Queste proprietà lo rendono ideale per le applicazioni ad alta potenza. I PCB in alluminio sono anche adatti all'uso in circuiti ad alta temperatura.

Per produrre un PCB in alluminio, è necessario preparare il progetto della scheda. Una volta completato il progetto, il fabbricante inizia il processo di produzione. L'anima in alluminio viene ricoperta da uno strato separatore e i laminati di PCB vengono incollati sulla piastra portante in alluminio. Durante questa fase, vengono praticati dei fori passanti per creare uno spazio sufficientemente ampio per l'inserimento dei componenti. Questi fori passanti vengono poi placcati con la saldatura e rifiniti con una maschera di saldatura.

Materiali utilizzati

L'alluminio è un metallo con un'eccellente resistenza al calore e viene utilizzato per la produzione di circuiti stampati. La sua conducibilità termica misura la quantità di calore che può essere trasferita attraverso un'unità di superficie per chilowattora (kW/m.h.). Maggiore è la conducibilità termica del materiale, migliore è la sua capacità di isolamento termico e di dissipazione del calore. I PCB con retro in alluminio sono ideali per le applicazioni che richiedono un'elevata dissipazione termica.

I produttori di PCB in alluminio utilizzano diversi metodi per creare questo tipo di circuito. Possono alesare la scheda e includere diversi piccoli fori. Questi fori sono utilizzati per montare i componenti del circuito, come interruttori e microchip. Per funzionare correttamente, i componenti devono essere collegati al circuito stampato. La scheda di alluminio è anche rivestita di materiali isolanti, che la rendono non conduttiva.

I PCB in alluminio sono il tipo più comune. Hanno un nucleo di alluminio circondato da un foglio di rame. Questo materiale è eccellente per la dissipazione del calore e funziona bene per le applicazioni che richiedono maggiore potenza. I PCB in alluminio sono stati sviluppati per la prima volta negli anni '70 e sono attualmente utilizzati nei sistemi di alimentazione, nell'illuminazione a LED e nei sistemi automobilistici. Oltre a essere resistenti al calore, i PCB in alluminio sono anche riciclabili.

Stampa della maschera di saldatura

Diversi fattori determinano il tipo di maschera di saldatura da utilizzare, tra cui le dimensioni e il layout della scheda, il tipo di componenti e conduttori e l'applicazione finale prevista. Inoltre, i settori regolamentati avranno requisiti specifici. Oggi le maschere di saldatura liquide fotoimmaginabili sono il tipo più comune e sono molto affidabili. Sono anche note per ridurre al minimo il bagliore del PCB.

Quando si utilizzano le maschere di saldatura, l'area di rilievo tra la pasta di saldatura e il circuito stampato deve essere posizionata con precisione affinché la saldatura aderisca correttamente. Se la maschera di saldatura non copre l'intera superficie del circuito stampato, può verificarsi un cortocircuito. Inoltre, le maschere di saldatura possono includere punti di prova e vias.

Le maschere di saldatura vengono utilizzate per identificare le aperture sulla scheda e quindi i pin dei componenti possono essere saldati su di esse. In alcuni casi, le maschere di saldatura sono stampate sulla scheda con metodi epossidici o a pellicola. La pasta saldante viene applicata alla scheda utilizzando queste aperture per creare un legame elettrico sicuro tra i componenti. La maschera del lato superiore viene utilizzata per il lato superiore della scheda, mentre la maschera del lato inferiore viene utilizzata per il lato inferiore della scheda.

Test ad alta pressione

Quando si produce un PCB in alluminio, è indispensabile garantire che lo strato isolante sia privo di crepe o graffi. Inoltre, la posizione di controllo e la tolleranza del contorno devono corrispondere ai requisiti del progetto. È anche importante eliminare qualsiasi briciola di metallo, che può influenzare la capacità elettrica della scheda. Per soddisfare questi requisiti, è necessario eseguire un test ad alta pressione. Le schede vengono sottoposte a una pressione di ****KV CC e la corrente di dispersione viene impostata a **mA/PCS. Durante il test, i collaudatori devono indossare guanti e scarpe isolanti per proteggersi dagli ambienti ad alta pressione. Inoltre, la pellicola OSP deve rientrare nel campo di applicazione specificato.

L'esecuzione di un test automatizzato è fondamentale per il processo di produzione. Questo metodo è più accurato e veloce dell'ispezione manuale e può identificare le tendenze che possono portare a un miglioramento del processo. I PCB che superano questo test passano alle fasi finali della produzione di PCB.