Rekomenduojame 4 nemokamas PCB projektavimo programas

Jei pradedate projektuoti spausdintines plokštes, jums gali būti įdomu sužinoti, kaip naudotis nemokama spausdintinių plokščių projektavimo programine įranga. Galite rinktis iš kelių skirtingų variantų, įskaitant populiarias "Altium CircuitMaker", "EasyEDA", "PCB123" ir "ZenitPCB". Visos šios programinės įrangos tinka daugeliui pradedančiųjų projektuotojų, jas labai lengva išmokti ir naudoti.

EasyEDA

"EasyEDA" yra viena iš populiariausių PCB projektavimo programų, kurias galima nemokamai naudoti internete. Ją naudoja daugiau nei du milijonai žmonių, įskaitant kūrėjus, elektronikos inžinierius, studentus ir mokytojus. Dėl patogios sąsajos ją lengva naudoti ir suprasti. Taip pat yra kursų ir vadovėlių, kurie padės išmokti naudotis programine įranga.

"EasyEDA" siūlo pažangias funkcijas, įskaitant schemų fiksavimą, modeliavimą, PCB išdėstymą ir 3D vizualizaciją. Ji veikia debesyje ir turi plačią PCB komponentų biblioteką. Joje galima išsaugoti ir dalytis savo darbu privačiai bei lengvai bendradarbiauti su kitais naudotojais. EasyEDA taip pat palaiko "Altium", "KiCad" ir "LTspice" schemų failus. Programinė įranga taip pat apima nemokamą PCB realizavimo paslaugą.

ZenitPCB

Nesvarbu, ar esate pradedantis elektronikos dizaineris, ar tiesiog ieškote nemokamo įrankio grandynų plokštėms projektuoti, turite daugybę galimybių rinktis PCB projektavimo programinę įrangą. Laimei, yra kelios pirmaujančios nemokamos PCB projektavimo programinės įrangos, kurios gali atlikti profesionalaus lygio darbą. Šiomis PCB projektavimo programinėmis įrangomis lengva naudotis ir jos duos kompetentingų rezultatų.

"ZenitPCB" siūlo švarią, paprastą sąsają, kurios centre yra pagrindinė darbo erdvė. Greitieji klavišai ir programų mygtukai leidžia naršyti tarp skirtingų įrankių ir funkcijų. Sąsaja taip pat pasižymi lengvai naršoma detalių biblioteka, prieinamais tinkleliais ir įvairių operacijų sparčiaisiais klavišais. Yra "GerberView" mygtukas, kuris gali padėti peržiūrėti ir atsispausdinti schemas ir kitas elektronines schemas.

PCB123

Nesvarbu, ar esate naujokas PCB projektavimo srityje, ar patyręs profesionalas, visada galite kreiptis pagalbos į PCB123. Jos naudotojo vadove rasite pagrindinius dalykus ir paaiškinimus, kaip veikia programinė įranga. Jame taip pat pateikiama naudingų patarimų ir gudrybių apie geriausią praktiką, kurios reikia laikytis projektuojant spausdintines plokštes. Be to, joje yra 3D dizaino vaizdas, kuris padeda įsivaizduoti visus komponentus.

"PCB123" yra visapusiška EDA priemonė, skirta greitam grandinių projektavimui. Jos EDA įrankių rinkinį sudaro BOM valdymo sistema, projektavimo taisyklių tikrinimas realiuoju laiku ir didelė internetinė detalių biblioteka su daugiau kaip 750 000 iš anksto nustatytų detalių. Programinėje įrangoje taip pat yra 3D atvaizdavimo vaizdas, padedantis vizualizuoti ir tikrinti komponentus bei plokštės išdėstymą.

Pulsonix

"Pulsonix" spausdintinių plokščių projektavimo programinė įranga siūlo daugybę projektavimo funkcijų ir pažangių technologijų. Ši spausdintinių plokščių projektavimo programinė įranga palaiko komponentų išdėstymo ir maršrutizavimo režimus, taip pat išplėstines tolesnio apdorojimo galimybes. Ji taip pat turi didžiausią pramonėje importo filtrą, leidžiantį išsaugoti intelektinę nuosavybę (IP). Kitos "Pulsonix" funkcijos apima išsamius surinkimo variantus, interaktyvųjį stumdomąjį maršrutizavimą, apribojimais pagrįstą projektavimą ir taisyklėmis pagrįstą projektavimą. Bendrovė turi pardavimo kanalų visame pasaulyje.

Patogi "Pulsonix" spausdintinių plokščių projektavimo programinės įrangos sąsaja leidžia lengvai ir greitai kurti schemų brėžinius. Ji taip pat palengvina pakartotinį schemos elementų naudojimą. Be to, ji siūlo automatinį elektrinių taisyklių tikrinimą. Galiausiai, ji leidžia naudotojams importuoti ir eksportuoti duomenis, taip užtikrinant projektavimo tikslumą.

Lydmetalio tiltelio iš banginio litavimo priežastys ir sprendimai

Lituojant komponentus, gali kilti problema, vadinama kietlydinio tilteliu, susijusiu su banginiu litavimu. Šią problemą gali sukelti įvairūs veiksniai. Štai keletas priežasčių ir jų sprendimo būdų. Toliau išvardytos trys galimos šios problemos priežastys. Pirmoji priežastis yra netinkamo litavimo rezultatas.

Tvirtojo tilto bangų litavimo tiltelis

Sujungimo tilteliai gaminami sujungiant du sulituotus laidus. Skirtingai nuo tradicinio litavimo, litavimo bangomis metu naudojamas elastingas barjeras, atskiriantis laidus nuo lydmetalio. Šis barjeras apsaugo lydmetalį nuo oksidacijos ir padeda išlaikyti didelį lydmetalio paviršiaus įtempimą.

Banginis litavimas yra tikslesnis nei rankinis suvirinimas, tačiau jis turi ir tam tikrų trūkumų. Kietėjimo temperatūra yra aukšta, o klijų kokybė gali būti prasta. Dėl banginio litavimo taip pat gali būti nešvarus PCB paviršius, ypač didelių ir nelygių PCB. Taip pat gali atsiskirti lydmetalis nuo spausdintinės plokštės dėl didelio fliuso kiekio arba ekstremalios kaitinimo temperatūros.

Dėl banginio litavimo taip pat gali atsirasti lydmetalio tiltelių tarp gretimų SOD komponentų. Lydmetalio tilteliai yra rimtas defektas, nes gali sukelti trumpą elektros jungimą. Dar viena problema - kapo akmens efektas, kai komponentas banginio litavimo metu pakeliamas. Taip dažnai nutinka dėl to, kad naudojami komponentai, kuriems keliami skirtingi lituojamumo reikalavimai, arba naudojami netinkamo ilgio laidai.

Problema

Lydmetalio tiltelis gali atsirasti, kai lydmetalis naudojamas per paskutinę lituotos jungties padą. Tai gali įvykti keliais skirtingais būdais. Dažnai lydmetalio vagos būna šalia paskutiniųjų kaladėlių rinkinio arba litavimo lanke. Laimei, yra būdų, kaip išvengti lydmetalio tiltelių.

Litavimo tiltelių sujungimas yra dažnas litavimo defektas, dėl kurio gali atsirasti elektros šortų. Lituojant bangomis, lydmetalis gali tekėti tarp dviejų jungčių, todėl gali kilti ši problema. Netinkamas išvadų ilgis ir skirtingų litavimo reikalavimų naudojimas yra dvi dažnos lydmetalio tiltelių priežastys.

Kita dažna priežastis, dėl kurios nuo bangos nukrenta lydmetalio tiltelis, yra netinkama litavimo puodo temperatūra. Jei litavimo puodo temperatūra yra per aukšta, lydmetalio tilteliai nutrūksta. Šiai problemai įtakos gali turėti keli veiksniai, įskaitant fliuso tipą ir kiekį, taip pat kampą, kuriuo komponentas yra perleidžiamas per bangą.

Priežastys

Lydmetalio tiltelį, kai lituojama bangomis, gali lemti keli veiksniai. Pirma, dėl žemos įkaitinimo temperatūros gali nepavykti suaktyvinti fliuso. Tokiu atveju lydmetalio perteklius dažnai įtraukiamas atgal į bangą. Be to, nedidelis lydmetalio pertekliaus kiekis gali sukurti tiltelį.

Antra, lydmetalio vagis gali būti lydmetalio tiltelių priežastis. Apskritai šis reiškinys pasireiškia skylių jungtyse su komponentais, kurie yra nutolę vienas nuo kito mažesniu nei 100 milimetrų atstumu. Tokiais atvejais lydmetalio vagys gali būti labai naudingi, nors jie reikalingi ne visais atvejais. Jei nenorite naudoti lydmetalio vagių, rinkitės komponentus su didesniais atstumais tarp centrų. Taip sumažinsite lydmetalio tiltelio atsiradimo galimybę.

Kita lydmetalio tiltelių priežastis - oksiduotas komponentų paviršius. Dėl oksiduoto komponento paviršiaus prie jo sunkiau prilipti lydmetaliui. Taip yra dėl to, kad dėl paviršiaus įtempimo lydmetalis atstumia oksiduotą paviršių.

Sprendimas

Lydmetalio srautas nėra nuolatinis. Lydmetalis pasiskirsto po visą plokštę, sudarydamas ploną bangą, kuri pasiekia spausdintinės plokštės apačią. Priekinė ir galinė pertvaros išlenktos taip, kad banga būtų plokščia. Bangos apačia yra šiek tiek aukščiau priekinės pertvaros, o viršus - šiek tiek aukščiau galinės pertvaros. Bangos paviršiaus įtempimas neleidžia lydmetaliui tekėti per galinę pertvarą.

Jei lydmetalis bus naudojamas ant plokštės be pakankamo deguonies kiekio, jis pereis į bangos būseną. Dėl to bus sunku pastebėti lydmetalį plokštės viduje, tačiau vis tiek bus galima atlikti elektrinį sujungimą. Vienas iš šios problemos sprendimo būdų - padidinti išvadų skaičių plokštėje. Arba galite pakeisti trafareto dizainą, kad išvengtumėte nekontaktinio lydmetalio pastos spausdinimo.

Banginis litavimas gali būti painus. Jis atsirado dar prieš daugeliui žmonių gimstant. Nepaisant šio fakto, daugeliui žmonių jį sunku suprasti ir valdyti. Laimei, dabar yra automatizuotų masinio litavimo metodų.

Lygiagrečių mikrojuostelinių linijų PCB projektavimo strategijos, pagrįstos modeliavimo rezultatais

Šiame straipsnyje pateikiamos kelios PCB projektavimo strategijos lygiagrečioms mikrojuostelinėms linijoms. Pirmoji strategija susijusi su dielektrine skvarba, nuostolių tangentu ir koplanarine mikrolankstelinių juostelių maršruto parinkimu. Antrojoje aptariamos konkrečioms taikymo sritims būdingos PCB trasų projektavimo taisyklės.

Dielektrinė skvarba

Lygiagrečių mikrojuostelinių linijų dielektrinę skvarbą galima apskaičiuoti išsprendus keletą diferencialinių lygčių. Dielektrinė skvarba h kinta kaip substrato aukščio ir pločio funkcija. Dielektrinė skvarba yra svarbi plonų plėvelių savybė, todėl svarbu gauti tikslią dielektrinės skvarbos vertę.

Dielektrinei skvarbai apskaičiuoti galima naudoti modeliavimą. Modeliavimo rezultatus galima palyginti su eksperimentiniais matavimais. Tačiau šie rezultatai nėra tobuli. Dėl netikslumų gali būti nustatytos netikslios Dk vertės. Dėl to sumažėja varža ir sulėtėja perdavimo greitis. Be to, trumposios linijos perdavimo vėlinimas yra ilgesnis nei ilgųjų linijų.

Lygiagrečioms mikrojuostelėms būdingas dielektrinis pagrindas, kurio santykinė dielektrinė skvarba yra 2,2, o atitinkami dielektriniai nuostoliai - 0,0009. Mikrojuostelinę liniją sudaro dvi lygiagrečios mikrojuostelinės linijos su jungiamąja linija. Vidinė mikropluošto linijos pusė apkrauta CSRR struktūra. SRR per jungiamąją liniją perduoda elektrinį lauką į keturias mikropluošto linijos puses.

Nuostolių tangentė

Lygiagrečių mikrojuostelinių linijų nuostolių tangentui apskaičiuoti naudojame kompiuterinį modeliavimo modelį. Naudojame 30 mm ilgio juostelės linijos nuostolių tangentą. Tuomet naudojame papildomos juostinės linijos ilgį, kad atitiktų atstumą tarp jungčių. Taip gaunamas 0,0007 laipsnio nuostolių tangentas.

Modeliavimo rezultatai buvo labai tikslūs ir gerai sutapo su eksperimentiniais rezultatais. Modeliavimo rezultatai parodė, kad lygiagrečios mikrojuostelės linijos nuostolių tangentas yra 0,05 mm. Šis rezultatas buvo patikrintas tolesniais skaičiavimais. Nuostolių tangentas yra juostelės sugertos energijos įvertinimas. Jis priklauso nuo rezonansinio dažnio.

Naudodami šį modelį galime apskaičiuoti rezonansinį dažnį, nuostolių tangentą ir šunto dažnį. Taip pat galime nustatyti kritinį mikropluošto dangos aukštį. Tai vertė, kuri sumažina dangos aukščio įtaką linijos parametrams. Apskaičiuoti išvesties parametrai išvardyti vadovo skyriuje "Linijų tipai". Programa labai paprasta naudotis, ja galima greitai ir tiksliai keisti įvesties parametrus. Joje yra žymeklio valdikliai, derinimo spartieji klavišai ir spartieji klavišai, padedantys keisti modeliavimo modelio parametrus.

Koplanarinės mikrosraigtinės juostos maršruto parinkimas

Koplanarinės mikropluošto juostos maršrutizavimą galima atlikti naudojant kompiuterinio modeliavimo įrankį. Modeliavimas gali būti naudojamas projektui optimizuoti arba klaidoms patikrinti. Pavyzdžiui, imitavimu galima nustatyti, ar buvo litavimo kaukė, ar ne. Be to, jis gali parodyti ėsdinimo poveikį, kuris sumažina ryšį tarp koplanarinės trasos ir įžeminimo plokštumos ir padidina varžą.

Norint teisingai parinkti koplanarinės mikrolankinės juostos maršrutizatorių, pirmiausia reikia apskaičiuoti koplanarinio bangolaidžio ir įžeminimo charakteristinę varžą. Tai galima padaryti naudojant aktyvųjį skaičiuotuvą arba naudojant puslapio apačioje pateiktas lygtis. Perdavimo linijų projektavimo vadove rekomenduojama, kad trasos plotis būtų "a" plius tarpų skaičius "b". Kad būtų išvengta elektromagnetinių trikdžių poveikio, komponentų pusės įžeminimas turėtų būti platesnis nei "b".

Norint gauti tikslius modeliavimo rezultatus, reikia naudoti gerą koplanarinio bangolaidžio skaičiuotuvą. Geriausios yra koplanarinio bangolaidžio skaičiuoklės, kurios atsižvelgia į dispersiją. Šis veiksnys lemia nuostolius ir greitį skirtingais dažniais. Be to, reikia atsižvelgti į vario šiurkštumą, kuris padidina jungties impedanciją. Geriausioje skaičiuoklėje į visus šiuos veiksnius atsižvelgiama vienu metu.

Specifinės PCB trasų projektavimo taisyklės

Elektrinio lauko raštas ant spausdintinės plokštės gali būti suprojektuotas keliuose sluoksniuose - viengubame, dvigubame arba daugiasluoksniame. Tokio tipo PCB projektavimas tampa vis labiau paplitęs, ypač SoC taikomosiose programose. Šioje konstrukcijoje signalo pėdsakas nutiestas vidiniuose PCB sluoksniuose. Signalinė trasa yra paremta įžeminimo plokštumomis, kad būtų sumažinta charakteringoji varža.

Modeliuojamos skirtingo pločio išpjovos suprojektuotose mikropluošto linijose. Etaloninė 50 O mikrolankstelinė juosta neturi išpjovos kompensacijos, o kitos dvi turi nutrūkimą. Plotis kintantis išpjova naudojama impedanso kompensavimui, o išpjovos plotis keičiamas taikant tiesinę parametrinę analizę. Išpjovos plotis yra nuo 0,674 iki 2,022 mm, tikslumas - 0,1685 mm.

Dideli lygiagrečių mikropluoštinių linijų integravimo reikalavimai dažnai susiję su persikirtimais. Siekdami kovoti su šia problema, mokslininkai tyrinėja technikas, kaip sumažinti perskirstymą. Jie ištyrė skersinių sąveikų susidarymo principus ir nustatė joms įtakos turinčius veiksnius. Vienas iš veiksmingiausių metodų yra atstumo tarp perdavimo linijų didinimas. Tačiau taikant šį metodą naudojama ribota laidų erdvė ir jis nesuderinamas su integravimo kryptimi.

What is the Difference Between PCB and PCBA?

There are a number of differences between PCB and PCBA, and it is important to understand what each means for your product. The differences are not limited to materials, but can also include component placement, soldering, and various inspections. Printed circuit boards can also be rigid or flexible.

Spausdintinė plokštė

A printed circuit board is a medium that connects electronic components together in a controlled manner. These boards are a common material in electronics and electrical engineering. They are also commonly referred to as PCBs. Printed circuit boards are used in everything from cell phones to TV sets.

The PCB is a highly versatile product and can be customized to fit various electronic devices. They are also used in medical equipment, lighting, and automotive equipment. In fact, they’re found in nearly every piece of industrial machinery. They’re also used to reduce maintenance and inspection costs for electronic equipment.

A PCB’s construction process starts with a base material called the PCB substrate. Then, the board is covered with copper foil. The copper foil is a layer that contains copper traces. These traces are inserted and held firmly into place by solder.

Before the advent of printed circuit board assemblies (PCBA), components were packaged by attaching wires to the components and mounting them onto a rigid substrate. In the past, this material was made of bakelite, a material that replaced the top ply of plywood. Then, soldering was done manually on metal components to create conductive paths. However, this process was time consuming, made of many connections and wires, and was prone to short circuits.

Printed circuit board and pcb-a are two types of PCBA. Each type has its own uses and benefits. When combined, they are a complex electronic assembly.

Spausdintinių plokščių surinkimas

Printed circuit board assembly is a multi-step process that begins with the design of a circuit board. This design is then printed onto a copper-clad laminate. Next, the exposed copper is etched, leaving a pattern of circuit lines. The holes are then drilled, and the electronic components are inserted into these holes. This process is critical because every hole must be perfectly sized and aligned to fit the board’s components.

Printed circuit board assembly is a highly technical process that requires expertise and safety measures. The finished product must be flawless and include a metal tab to help protect the electronics from damaging the assembly process. Printed circuit board assembly has been around for many decades, and it is still one of the most popular methods of making electronic products. It can be used on both single and double-layered PCBs. New technologies, such as solderless technology, make it safer and easier to assemble, and reduce the size and weight of printed circuit boards.

When choosing the right assembly technology for your project, make sure to choose the right one for your needs. There are a number of methods to choose from, including manual soldering, pick-and-place machines, and surface mount technology. While many boards require only one type of technology, others require several types.

Printed circuit board design

A printed circuit board (PCB) is a printed circuit that contains electronic components. It typically consists of a copper layer, a substrate, and a silkscreen. Before the advent of PCBs, circuits were often built by connecting components by wires. These wires were then soldered to the component leads to form conductive paths. This method, however, was slow, difficult to manufacture, and difficult to debug.

Printed circuit board design starts with the initial layout of the circuit. After defining the shape of the board and importing component data from the schematic, the next step is the physical layout of the PCB. To begin with, component footprints must be placed within the board outline in the CAD system. These footprints display net connections as ghost lines, so users can see which parts they connect to. It is important to position parts properly to achieve maximum performance. This involves considering connectivity, noise, and physical obstructions, including cable and mounting hardware.

After the design has been approved, the next step is the selection of the materials and components for the PCB. This step is the most time-consuming and costly of the entire process, but it is crucial for the success of the final product. A board’s design process begins with determining the major components and determining which laminate materials are most suitable for a particular design.

Tools for PCB Designing

Gerber Panelizer

GerberPanelizer is an aide in creating a PCB design. It allows you to edit the layout and then export it as a final merged gerber file. Once exported, the gerber file is locked and cannot be edited or changed. The export will also contain image renderings.

However, it is not a perfect solution. While it is a great tool for panelizing boards, the tool is not very flexible. You need to add fiducials along the board edge and add M4 holes along one side. Nevertheless, the program is extremely easy to use and is an excellent tool for PCB design. It is currently being improved and will be updated in the next version.

Gerber Panelizer is a powerful tool for PCB design. It is very useful for people who build their own PCBs or who are interested in Open Hardware. One major drawback is that it is offered without support and is prone to breaking features. The GUI is window-based and mono.

The main screen of Gerber Panelizer has a list of all the CAM steps. Click on a step to view the contents. You may also click on the step name.

Gerber

When you generate a Gerber file in Altium Designer, you will be able to create multiple board layouts in a single file. Gerber files are files that describe your requirements for PCB fabrication and assembly. They include templates for solder mask, silkscreen pictures, and drill holes. This type of file can be exported to a PCB manufacturer.

You can also insert objects into the panel with the Add Insert command in the right-click menu. To insert an object in the board, you can place it in the parent step or campanel by right-clicking on the board. Make sure to remove the venting pattern that you previously applied. Otherwise, the data will appear without a border.

You can also create a single-sided design and export it as a Gerber. For this, you need to set the top layer of your CAM document to be “top” and then panelize PCB. Then, you can add the Gerbers to the boxes that will be created in the project.

Altium Designer supports the Gerber panelization feature and allows you to create board layouts with multiple designs. With the Gerber panelizer, you can design PCBs with odd shapes and multiple designs on the same panel.

KiKit

Creating panelized printed circuit boards can be a time-consuming process, and the best way to speed it up is by using the KiKit toolkit. It allows you to easily group boards into panels so that they can be reflow soldered together in a quick process. Normally, this requires manually grouping and assembling the boards, but KiKit makes it easy by creating a script that can gang up six boards in a single pass. It uses mousebites to hold them together, so that they can easily be separated after soldering is complete.

KiKit uses a Python-based script to organize the boards into a grid. The script is flexible enough to handle mousebites and v-cuts, and even allows for board separation after production. Since the PCB component distribution is so large, grouping them into panels makes the assembly process much faster. They can then be placed in a reflow oven or pick-and-place machine as one unit.

A panelized PCB needs adequate support to prevent accidental breakout. You can move panels around on the board and adjust edge clearances. Then, you’re ready to build your finished board. Just remember to create a margin of at least one inch on the board. You’ll need to do this for multiple layers.

The panelization process is critical to creating a custom PCB, and Altium Designer provides a host of tools for this task. This includes CAD and CAM features, and the ability to define panelized PCB. Additionally, it integrates design files with panelized PCBs so that it’s easy to make changes without re-making panels.