Recommend 4 Free PCB Design Softwares

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Recommend 4 Free PCB Design Softwares

If you’re new to PCB design, you might be interested in learning how to use free PCB design software. There are several different options available to you, including the popular Altium CircuitMaker, EasyEDA, PCB123, and ZenitPCB. All of these softwares are suitable for most novice designers, and are extremely easy to learn and use.

EasyEDA

EasyEDA is one of the most popular PCB design softwares available for free online. It is used by over two million people, including makers, electronics engineers, students, and educators. Its user-friendly interface makes it easy to use and understand. There are also courses and tutorials available to help you learn how to use the software.

EasyEDA offers advanced features including schematic capture, simulation, PCB layout, and 3D visualisation. It works on the cloud and has an extensive library of PCB components. It allows you to save and share your work privately and easily collaborate with other users. EasyEDA also supports Altium, KiCad, and LTspice schematic files. The software also includes a free PCB realization service.

ZenitPCB

Whether you are a budding electronics designer or are just looking for a free tool to design circuit boards, you have many options when it comes to PCB design software. Fortunately, there are a few leading free PCB design softwares that can do a professional-level job. These PCB design softwares are easy to use and will produce competent results.

ZenitPCB offers a clean, straightforward interface with the main workspace in the center. Quick keys and application buttons allow you to navigate between different tools and functions. The interface also features an easily navigable parts library, available netlists, and shortcuts for different operations. There is a GerberView button that can help you view and print out schematics and other electronic schematics.

PCB123

Whether you are an engineer new to PCB design or a seasoned pro, you can always turn to PCB123 for help. Its user manual walks you through the basics and explains how the software functions. It also provides useful tips and tricks on the best practices to follow when designing your PCBs. And it has a 3D view of your design to help you visualize all of the components.

PCB123 is a full-featured EDA tool that focuses on fast circuit design. Its suite of EDA tools include a BOM management system, real-time design rule checking, and a large online parts library with over 750,000 predefined parts. The software also includes a 3D rendering view to help you visualize and inspect your components and the board’s layout.

Pulsonix

Pulsonix pcb design software offers a wide range of design features and advanced technology. This PCB design software supports component placement and routing modes, as well as advanced post processing capability. It also has the industry’s largest import filter, allowing you to maintain Intellectual Property (IP). Other features of Pulsonix include complete assembly variants, interactive push-aside routing, constraint-driven design, and rules-based design. The company has sales channels all over the world.

The user-friendly interface of Pulsonix PCB design software facilitates easy and quick creation of schematic drawings. It also facilitates reuse of circuit elements. In addition, it offers automatic electrical rules checking. Finally, it allows users to import and export data, ensuring accuracy in design.

The Difference Between Rigid Flex Board Assembly and Multi Plate System Assembly

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The Difference Between Rigid Flex Board Assembly and Multi Plate System Assembly

One of the differences between rigid flex PCB and multi plate system assembly is the materials used for the substrate. In rigid flex PCB, the substrate material is typically woven fiberglass or an epoxy resin. However, these materials are not as reliable as polyimide.

Stiffeners

When constructing a multi plate system with a rigid flex board, the placement of stiffeners is an important part of the assembly process. These components are often applied using either a pressure sensitive or a thermal set adhesive. The former is less expensive, but it requires the flex PCB to be placed back in a lamination press, where it will be cut to the desired stiffener shape.

When choosing a rigid flex board, be sure to carefully consider the number of bends and where stiffeners will be applied. The type of bend is also an important consideration. For example, you can use a static bond or a dynamic bond, and one type is more durable and flexible.

Another option is a segmented plate element joint, which is composed of multiple plate elements connected by pins and rotational springs. This type of joint allows for reasonable bending stiffness, but it can be tedious to create.

Flexible PCBs

Whether you’re a designer or a manufacturer, you probably already know that flexible PCBs are a common component of electronics. Circuit boards are vital for many kinds of devices, and these days, they’re more flexible than ever before. The components of these boards are the same as those found in rigid PCBs, but the board can be bent to the desired shape during application. A flexible PCB is usually composed of a single layer of flexible polyimide film, which is then covered with a thin layer of copper. This copper layer is the conductive layer, and it’s only accessible from one side.

Flexible PCBs are also designed differently than traditional PCBs. The flexibility of these boards is an advantage, but the process of assembly is more complicated. The flexible board’s shape can be too complex for a single assembly, or it can result in failure. This means that PCB designers need to take special precautions when designing these boards.

Card edge connectors

Card edge connectors are an excellent option for interconnecting multi-plate and rigid flex board assemblies. These connectors have an array of capabilities that help meet a wide variety of signal requirements. For example, they can handle low-level, controlled impedance signals, high-speed signals, and even higher current carrying requirements. Additionally, their versatility allows them to fit into a variety of enclosures. This type of connector is also more cost-effective than many other connector types, thanks to their lower-point-of-interconnection and locking/high retention force designs.

Card edge connectors can be formed in many different shapes, including rounded and radiused edges. These edges are typically formed using a router or equivalent shaping tool. In addition, printed circuits are typically made from polyimide (1 or 2 mil thick), which is fabricated in flat sheet form. Copper circuitry is then adhered to the polyimide sheet using standard photo lithographic techniques.

Card edge connectors can be gold or nickel-plated. In addition to tin, these connectors can be nickel-plated or gold-plated. The plated metal is usually nickel or gold-plated to provide a good surface for copper circuitry.

Cost of assembly

The cost of rigid flex board and multi plate system assemblies varies depending on the number of boards and components required. Rigid flex PCBs are an excellent alternative to wire harnesses. These flexible PCBs are made of multiple layers with copper insulators connected by vias or plated through holes. These boards have low cost and high reliability and are a common choice for replacement of wire harnesses.

Cost of rigid flex PCB and multi plate system assembly may be more expensive than traditional PCB assembly methods, but the overall manufacturing cost is lower. By eliminating the need for board-to-board connectors, rigid flex PCBs and multi plate systems save space and manufacturing costs.

Rigid flex PCBs are coated with protective materials to prevent damage from heat and chemicals. These materials are widely available and are inexpensive. They are also excellent insulators and resist flames. Rigid flex PCBs are also used in computer motherboards and in transmitting information.

Solder Bridge of Wave Soldering Causes and Solutions

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Solder Bridge of Wave Soldering Causes and Solutions

In the process of soldering components, a problem called Solider bridge of wave soldering can occur. The problem can be caused by a variety of factors. Here are some causes and solutions. Listed below are three possible causes of this problem. The first reason is a result of improper soldering.

Solider bridge of wave soldering

Solider bridges are made by joining two soldered leads. Unlike traditional soldering, wave soldering uses an elastic barrier to separate the leads from the solder. This barrier protects the solder from oxidation and helps to maintain the high surface tension of the solder.

Wave soldering offers better accuracy than manual welding, but it also has certain drawbacks. The curing temperature is high, and the quality of the adhesive can be poor. Wave soldering can also lead to a dirty PCB surface, especially on large and uneven PCBs. It’s also possible for the solder to come off the PCB because of a high flux content or an extreme preheating temperature.

Wave soldering can also result in solder bridges between adjacent SOD components. Solder bridging is a serious defect because it can cause an electrical short. Another problem is the tombstone effect, in which a component is lifted during wave soldering. This is often the result of using components with different solderability requirements or utilizing the wrong lead length.

Problem

A solider bridge can occur when solder is applied across the last pad of a soldered connection. This can occur in a number of different ways. Often solder thieves are located adjacent to the last set of pads, or in a soldering arc. Fortunately, there are ways to prevent solder bridges.

Solder bridging is a common soldering defect that can lead to electrical shorts. In wave soldering, solder may flow between two connectors, which can lead to this problem. Incorrect lead lengths and using different solderability requirements are two common causes of solder bridges.

Another common cause of a solider bridge being dropped from the wave is an improper solder pot temperature. If the temperature of the solder pot is too high, the solider bridges will break off. Several factors can affect this problem, including flux type and quantity, as well as the angle at which the component is traversed through the wave.

Causes

Solider bridge of wave soldering can be caused by several factors. First, a low preheat temperature can fail to activate the flux. In such a case, the excess solder is often drawn back to the wave. Also, a small amount of excess solder can create a bridge.

Second, the solder thief can be a cause of solder bridges. In general, this phenomenon occurs in through-hole connections with components that are less than 100 mils apart. Solder thieves can be very useful in these cases, though they are not required in all cases. If you do not want to use a solder thief, choose components with larger centers-to-center spacings. This will minimize the possibility of a solider bridge.

Another cause of solder bridges is the oxidized surface of the components. The oxidized surface of the component will make it more difficult for the solder to adhere to it. This is due to the fact that surface tension causes the solder to repel the oxidized surface.

Solution

Solder flow is not a continuous flow. The solder is spread across the board, forming a thin wave that reaches the bottom of the PCB. The front and rear baffles are curved so that the wave is flat. The bottom of the wave lies slightly above the front baffle, while the top is just above the rear baffle. The wave’s surface tension prevents the solder from flowing over the back baffle.

If the solder is applied to the board without sufficient oxygen, it will drop to the wave state. This will make it difficult to see the solder inside the board, but will still make the electrical connection. One solution for this problem is to increase the number of leads on the board. Alternatively, you can change the stencil design to prevent off-contact solder paste printing.

Wave soldering can be confusing. It has been around before most people were even born. Despite this fact, many people find it difficult to understand and control. Luckily, there are now automated methods for mass soldering.

What Are the Common Factors That Cause PCB Circuit Board Failure?

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What Are the Common Factors That Cause PCB Circuit Board Failure?

PCB circuit boards can fail for a variety of reasons. These include manufacturing defects, human error, and plating violations. While these reasons can’t be eliminated completely, they can be addressed during the design phase or during the CM’s inspection of the board.

Human error

Printed circuit boards (PCBs) are an integral part of any electronics product, so understanding why they fail is important. Many failure issues can be resolved through rework, but there are some situations where new PCB assembly is necessary. If you are faced with such an issue, partnering with an experienced PCB assembly company can help mitigate the chances of a costly, unsuccessful repair.

The process of manufacturing printed circuit boards is extremely complex. Even small mistakes and errors can affect the final product. Besides human error, other common factors that cause PCB circuit board failure include improper soldering and improper component installation. In addition, environment can affect the components. Therefore, the factory environment needs to be clean to avoid failure.

PCB circuit board failure can also be caused by physical damage. This can be the result of shock or pressure. For example, the device might have been dropped a long distance, smacked by an object, or disassembled with improper care. A faulty board may not be able to withstand these types of stresses.

Manufacturing problems

PCB circuit boards can fail for several reasons, including manufacturing problems. While some are easy to detect and fix, others require extensive repair by the contract manufacturer. Some common causes of PCB failures include poorly connected solder joints or misaligned pads. Additionally, improperly placed components or traces can affect PCB performance, and the presence of corrosive chemicals can damage the components.

PCB circuit board failures can also occur during assembly. Several factors can affect the quality of PCBs, including the humidity and temperature in the manufacturing environment. These factors must be controlled, so that the boards will perform as intended. Another possible cause of PCB failure is human error. Some people accidentally remove or bend components, leaving them in an unsuitable position.

A defect in the design of a PCB is the most common cause of board failure. Incorrect or faulty components may cause a short circuit, crossed signals, and other problems. In addition, improperly installed components may result in the board being charred. Other common problems related to PCB fabrication include insufficient thickness of the board, which results in bending or delamination. Improper insulation can also cause a voltage arc, which can cause the board to burn or short out. Poor connectivity between layers can also lead to poor performance.

Misplaced solders

A PCB circuit board can fail for many reasons. One of these factors is misplaced solders, which can lead to a short circuit or other problems. Another common cause is a scratched lamination. This can expose connections underneath the lamination.

During the manufacturing process, PCB components can be misplaced due to two factors. First, the component feeder may not be placed correctly, or it may not be fitted to the correct reel. Secondly, the PCB’s footprint may not be the same size, so a component that’s larger than it should be is likely to fail.

Another common factor that causes PCB circuit board failure is improper soldering. When soldering, solder residues can damage the panel. As a result, boards can develop conductive anodic filaments (CAFs), which are metal filaments that form on the exposed surface. This problem can also be caused by poor glass-resin bonding or PCB drilling damage. Additionally, thermal expansion differences weaken the bond after soldering. This can result in a faulty connection.

Violations in the plating

Violations in the plating process are one of the most common reasons for PCB circuit board failure. These imperfections in the coating process can interfere with other process materials, hindering the cure of the coating, and causing corrosive residues on the PCBs. These corrosive residues can lead to PCB failures and erratic behavior. The best way to prevent this problem is to follow design specifications. Also, using a conformal coating can prevent the boards from becoming contaminated while in operation.

A PCB circuit board can be very critical to the integrity of your electronics, but it’s also easy to overlook it when it’s being assembled. PCB failure can be caused by several factors, including faulty components or manufacturing mistakes. Violations in the plating can affect the board’s durability and reliability, and they can even compromise the safety of sensitive equipment.

Violations in the plating process can also cause a PCB to malfunction due to poor electrical conduction. As a result, the PCB may fail during testing or inspection. In some cases, the PCB may even become unusable due to improper hole cleaning and drilling.

PCB Design Strategies For Parallel Micro Strip Lines Based on Simulation Results

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PCB Design Strategies For Parallel Micro Strip Lines Based on Simulation Results

Several PCB design strategies for parallel micro strip lines are presented in this paper. The first one deals with dielectric constant, Loss tangent, and Coplanar microstrip routing. The second one discusses application-specific PCB trace design rules.

Costante dielettrica

The dielectric constant of parallel micro strip lines can be computed by solving a series of differential equations. The dielectric constant h varies as a function of the substrate height and width. The dielectric constant is an important property of thin films, so it is important to obtain an accurate value for the dielectric constant.

A simulation can be used to compute the dielectric constant. The simulation results can be compared to experimental measurements. However, these results are not perfect. Inaccuracies can lead to inaccurate Dk values. This results in a lower impedance and a slower transmission rate. In addition, the transmission delay for a short line is longer than for long lines.

Parallel micro strip lines are characterized by a dielectric substrate with a relative dielectric constant of 2.2 and a corresponding dielectric loss of 0.0009. A microstrip line contains two parallel microstrip lines with a coupling line. The inner side of the microstrip line is loaded with a CSRR structure. The SRR transfers the electric field to the four sides of the microstrip line by means of the coupling line.

Tangente di perdita

To calculate the loss tangent of parallel micro strip lines, we use a computer simulation model. We use the loss tangent for a 30 mm-long strip line. Then, we use the length of the additional strip line to satisfy the connector spacing. This results in a loss tangent of 0.0007 deg.

The simulation results were very accurate and showed a good agreement with the experimental results. The simulation results indicated that the loss tangent of a parallel micro strip line is between 0.05 mm. This result was verified by further calculations. The loss tangent is an estimation of the energy absorbed by the strip. It depends on the resonant frequency.

Using this model, we can calculate the resonant frequency, loss tangent, and shunt frequency. We can also determine the critical cover height of a microstrip. This is a value that minimizes the influence of cover height on the line parameters. The computed output parameters are listed in the Line Types section of the guide. The program is very easy to use, allowing you to modify input parameters quickly and accurately. It has cursor controls, tuning shortcuts, and hot-keys to assist you in changing the parameters of the simulation model.

Coplanar microstrip routing

Coplanar microstrip routing can be performed using a computer simulation tool. The simulation can be used to optimize a design or to check for errors. For example, a simulation can determine whether a solder mask was present or not. Also, it can show the impact of etchback, which reduces coupling between coplanar trace and ground plane and increases impedance.

In order to make the correct coplanar microstrip routing, one must first compute the characteristic impedance between the coplanar waveguide and ground. This can be done with an active calculator or using the equations at the bottom of the page. The Transmission Line Design Handbook recommends a track width of “a” plus the number of gaps, “b.” The component side ground should be wider than b to avoid the effects of EMI.

Per ottenere risultati di simulazione accurati, è necessario utilizzare un buon calcolatore di guida d'onda complanare. I migliori includono un calcolatore di guida d'onda complanare che tiene conto della dispersione. Questo fattore determina la perdita e la velocità delle diverse frequenze. Inoltre, è necessario tenere conto della rugosità del rame, che aumenta l'impedenza di interconnessione. Il miglior calcolatore tiene conto di tutti questi fattori contemporaneamente.

Regole di progettazione delle tracce PCB specifiche per le applicazioni

Lo schema del campo elettrico su un PCB può essere progettato su più strati, singoli, doppi o multistrato. Questo tipo di progettazione sta diventando sempre più comune, soprattutto per le applicazioni SoC. In questo tipo di progettazione, la traccia di segnale viene instradata sugli strati interni del PCB. La traccia di segnale è sostenuta da piani di massa per ridurre al minimo l'impedenza caratteristica.

Le linee a microstriscia simulate sono state progettate con diverse larghezze di taglio. La microstriscia di riferimento a 50 O non ha una compensazione di cut-out, mentre le altre due hanno una discontinuità. Il cut-out variabile in larghezza viene utilizzato per la compensazione dell'impedenza e la larghezza del cut-out viene variata mediante analisi parametrica lineare. La larghezza del taglio varia da 0,674 a 2,022 mm con una precisione di 0,1685 mm.

Gli elevati requisiti di integrazione delle linee a microstriscia parallele sono spesso accompagnati dalla diafonia. Per combattere questo problema, i ricercatori hanno esplorato tecniche per ridurre al minimo la diafonia. Hanno studiato i principi di formazione della diafonia e identificato i fattori che la influenzano. Uno dei metodi più efficaci consiste nell'aumentare la distanza tra le linee di trasmissione. Tuttavia, questo metodo utilizza uno spazio di cablaggio limitato e non è compatibile con la direzione di integrazione.

Circuito stampato ad alta Tg e sue applicazioni

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Circuito stampato ad alta Tg e sue applicazioni

I circuiti stampati ad alta Tg trovano numerose applicazioni nel settore aerospaziale. Ad esempio, i motori a reazione producono migliaia di microvibrazioni al minuto e richiedono capacità ad alta Tg. Allo stesso modo, i velivoli devono operare a temperature che vanno da -45degC a 85degC. In questi ambienti, i PCB ad alta Tg devono essere privi di umidità e in grado di resistere a un'ampia gamma di temperature.

TG170

Il PCB TG170 high-tg è un circuito stampato ad alta resistenza e ad alta temperatura che può essere fabbricato in due modi diversi, utilizzando materiali diversi. Le sue proprietà dipendono dalle specifiche del progetto. Questo PCB ad alta resistenza è adatto a diverse applicazioni elettroniche, tra cui dispositivi digitali, apparecchiature mediche e circuiti RF.

I PCB High-TG sono ampiamente utilizzati nell'industria automobilistica e nelle apparecchiature di misura e di potenza. Sono utilizzati anche nelle apparecchiature di cogenerazione dell'energia solare e negli inverter di potenza. Vengono utilizzati anche nell'industria elettronica automobilistica, comprese le apparecchiature di navigazione, telematiche e audio-video.

Un'altra applicazione del PCB TG170 ad alta tensione è il controllo dei motori, dove le alte temperature sono un problema. Le alte velocità di rotazione e le lunghe ore di funzionamento possono provocare temperature elevate. In queste condizioni, il PCB TG170 high-tg può resistere alle alte temperature e contribuire a ridurre i guasti del PCB.

I PCB ad alto TG hanno una minore sensibilità al calore, all'umidità e alla corrosione chimica, che li rende più affidabili per le applicazioni elettroniche. Inoltre, sono più adatti ai processi di spruzzatura dello stagno senza piombo. Poiché la Tg è un fattore cruciale per la stabilità meccanica di un PCB, è importante considerarla nel processo di progettazione. I PCB ad alta Tg devono essere progettati con materiali appropriati in grado di resistere a un ambiente ad alta temperatura.

Il PCB TG170 ad alta tensione è la scelta ideale per l'elettronica ad alte prestazioni. Questi PCB sono un'ottima opzione per i produttori di fascia alta. Possono essere utilizzati in numerose applicazioni e sono disponibili in un'ampia gamma di materiali e finiture.

I PCB High-TG sono utilizzati in applicazioni industriali che richiedono ambienti ad alta temperatura, elettrici e chimici. Sono utilizzati nelle presse ad alta potenza, nelle macchine di perforazione, negli inverter di potenza, nelle apparecchiature ad energia solare e nelle antenne ad alta lavorazione. I PCB per alte temperature possono essere realizzati con diversi materiali, tra cui vetro, carta o ceramica.

Le schede per circuiti ad alta temperatura sono richieste dallo standard RoHS e sono spesso utilizzate nell'elettronica. I PCB ad alta temperatura sono ideali per le applicazioni RoHS in quanto possono supportare saldature senza piombo. Inoltre, migliorano la stabilità delle schede PCB a temperature di esercizio moderate. Inoltre, i circuiti stampati ad alta temperatura sono più economici.

TG170 FR-4

Nella progettazione dei circuiti stampati, la temperatura è una delle considerazioni più importanti. Quando la temperatura del PCB aumenta, il materiale si espande e le sue proprietà cambiano. Per questo motivo si raccomanda di utilizzare il PCB TG170 FR-4 per i sistemi che non sono esposti a temperature superiori a 170 gradi Celsius.

Le alte temperature possono influire sui materiali FR4 e sono dannose per i circuiti stampati. Ad esempio, le alte temperature possono influire sulla reticolazione, che è fondamentale per i materiali FR4. Le alte temperature possono anche influire sulla mobilità dei segmenti e persino causare la transizione del materiale allo stato liquido.

Un'adeguata documentazione del piano di impilamento è essenziale per il successo della fabbricazione di PCB ad alto TG. Il produttore di PCB può aiutarvi a sviluppare il layout migliore per i vostri circuiti fornendo le specifiche necessarie. A seconda delle vostre esigenze, potete scegliere materiali FR-4, Rodgers o Nelco. È inoltre possibile indirizzare i segnali ad alta frequenza verso gli strati interni per isolarli dalle radiazioni esterne.

I materiali di alta qualità hanno una durata maggiore e migliorano le prestazioni. Pertanto, è necessario cercare PCB con certificazioni di qualità. Le principali certificazioni di qualità includono RoHS, ANSI/AHRI, ISO e CE.

I PCB prodotti con il materiale TG170 FR-4 ad alta Tg sono popolari in molti settori. Il valore Tg più elevato del materiale migliora la resistenza all'umidità, al calore, agli agenti chimici e la stabilità della scheda. Queste proprietà rendono i PCB high-TG ideali per i circuiti ad alta temperatura.

Le proprietà del PCB TG170 FR-4 high-TG dipendono dal tipo di materiale di base. Per realizzare un PCB ad alta tensione si possono utilizzare diversi pesi di rame. Per questo motivo, i diversi strati devono essere etichettati separatamente. Questi strati vengono separati in base al loro peso e spessore. Questo processo aiuta a determinare lo spessore corretto del PCB ad alta tensione.

I materiali ad alto TG sono spesso utilizzati nelle applicazioni automobilistiche. Questo perché sono in grado di gestire temperature e correnti più elevate. Tuttavia, un PCB deve rispettare l'intervallo di temperatura (TUV) indicato nelle sue specifiche.

 

Qual è la differenza tra PCB e PCBA?

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Qual è la differenza tra PCB e PCBA?

Le differenze tra PCB e PCBA sono numerose ed è importante capire cosa significhi per il vostro prodotto. Le differenze non si limitano ai materiali, ma possono riguardare anche il posizionamento dei componenti, la saldatura e le varie ispezioni. I circuiti stampati possono essere rigidi o flessibili.

Circuito stampato

Un circuito stampato è un supporto che collega tra loro i componenti elettronici in modo controllato. Queste schede sono un materiale comune nell'elettronica e nell'elettrotecnica. Vengono anche comunemente chiamate PCB. Le schede a circuito stampato sono utilizzate in tutti i settori, dai telefoni cellulari ai televisori.

Il PCB è un prodotto altamente versatile e può essere personalizzato per adattarsi a vari dispositivi elettronici. Sono utilizzati anche nelle apparecchiature mediche, nell'illuminazione e nelle apparecchiature automobilistiche. Di fatto, sono presenti in quasi tutti i macchinari industriali. Vengono inoltre utilizzati per ridurre i costi di manutenzione e ispezione delle apparecchiature elettroniche.

Il processo di costruzione di un PCB inizia con un materiale di base chiamato substrato del PCB. Successivamente, la scheda viene ricoperta con un foglio di rame. Il foglio di rame è uno strato che contiene tracce di rame. Queste tracce sono inserite e tenute saldamente in posizione dalla saldatura.

Prima dell'avvento dei circuiti stampati (PCBA), i componenti venivano imballati collegando i fili ai componenti e montandoli su un substrato rigido. In passato, questo materiale era costituito da bachelite, un materiale che sostituiva lo strato superiore del compensato. Quindi, la saldatura veniva eseguita manualmente sui componenti metallici per creare percorsi conduttivi. Tuttavia, questo processo richiedeva molto tempo, comportava molti collegamenti e fili ed era soggetto a cortocircuiti.

Il circuito stampato e il pcb-a sono due tipi di PCBA. Ogni tipo ha i suoi usi e vantaggi. Se combinati, costituiscono un complesso assemblaggio elettronico.

Assemblaggio di circuiti stampati

L'assemblaggio dei circuiti stampati è un processo in più fasi che inizia con la progettazione di un circuito stampato. Il progetto viene quindi stampato su un laminato rivestito di rame. Successivamente, il rame esposto viene inciso, lasciando un modello di linee di circuito. I fori vengono quindi praticati e i componenti elettronici vengono inseriti in questi fori. Questo processo è fondamentale perché ogni foro deve essere perfettamente dimensionato e allineato per adattarsi ai componenti della scheda.

L'assemblaggio dei circuiti stampati è un processo altamente tecnico che richiede competenza e misure di sicurezza. Il prodotto finito deve essere impeccabile e includere una linguetta metallica per proteggere l'elettronica da eventuali danni durante il processo di assemblaggio. L'assemblaggio di circuiti stampati esiste da molti decenni ed è ancora uno dei metodi più diffusi per la realizzazione di prodotti elettronici. Può essere utilizzato sia su PCB a singolo che a doppio strato. Le nuove tecnologie, come la tecnologia senza saldature, rendono l'assemblaggio più sicuro e più facile e riducono le dimensioni e il peso dei circuiti stampati.

Quando si sceglie la tecnologia di assemblaggio giusta per il proprio progetto, bisogna assicurarsi di scegliere quella più adatta alle proprie esigenze. È possibile scegliere tra diversi metodi, tra cui la saldatura manuale, le macchine pick-and-place e la tecnologia di montaggio superficiale. Mentre molte schede richiedono un solo tipo di tecnologia, altre ne richiedono diversi tipi.

Progettazione di circuiti stampati

Un circuito stampato (PCB) è un circuito stampato che contiene componenti elettronici. In genere è costituito da uno strato di rame, un substrato e una serigrafia. Prima dell'avvento dei PCB, i circuiti venivano spesso costruiti collegando i componenti con dei fili. Questi fili venivano poi saldati ai conduttori dei componenti per formare percorsi conduttivi. Questo metodo, tuttavia, era lento, difficile da produrre e da sottoporre a debug.

La progettazione di un circuito stampato inizia con il layout iniziale del circuito. Dopo aver definito la forma della scheda e importato i dati dei componenti dallo schema, il passo successivo è il layout fisico del PCB. Per cominciare, le impronte dei componenti devono essere posizionate all'interno del contorno della scheda nel sistema CAD. Queste impronte visualizzano le connessioni di rete come linee fantasma, in modo che gli utenti possano vedere a quali parti si collegano. È importante posizionare i componenti in modo corretto per ottenere le massime prestazioni. A tal fine è necessario considerare la connettività, il rumore e le ostruzioni fisiche, compresi i cavi e l'hardware di montaggio.

Dopo l'approvazione del progetto, il passo successivo è la selezione dei materiali e dei componenti per il PCB. Questa fase è la più lunga e costosa dell'intero processo, ma è fondamentale per il successo del prodotto finale. Il processo di progettazione di una scheda inizia con la determinazione dei componenti principali e la scelta dei materiali di laminazione più adatti a un particolare progetto.

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.