Top 10 beste tools voor PCB-ontwerp

Top 10 beste tools voor PCB-ontwerp

Als u op zoek bent naar een hulpmiddel voor PCB-ontwerp dat gemakkelijk te leren en te gebruiken is, dan bent u hier aan het juiste adres. Hier vindt u een lijst van de top 10 beste PCB ontwerptools, waaronder AutoTRAX DEX PCB, EasyEDA en gEDA. Deze tools kunnen gebruikt worden door zowel beginners als doorgewinterde ontwerpers.

EasyEDA

EasyEDA is een uitstekend hulpmiddel voor PCB-ontwerp dat gratis en eenvoudig te gebruiken is. De ontwerpsoftware beschikt over een enorme bibliotheek van meer dan 500000 componentensymbolen en een uitgebreide tutorial. Het platform is ook gebruiksvriendelijk en handig om overal te gebruiken. Deze tool biedt ook de mogelijkheid om PCB's of prototypes te bestellen.

Met het ontwerpprogramma kun je met een paar klikken gemeenschappelijke bibliotheken van onderdelen maken. Het ondersteunt directe koppelingen naar meer dan 200.000 real-time, op voorraad zijnde onderdelen van LCSC. Het heeft ook een zoekbalk waarmee je snel elk onderdeel kunt vinden dat je nodig hebt.

gEDA

gEDA is een gratis tool waarmee je eenvoudig printplaten kunt ontwerpen en assembleren. Het is compatibel met de populairste PCB-lay-outsoftware en ondersteunt meerdere platforms. De gSch2pcb suite bevat hulpprogramma's voor het importeren van schema's/netlists, het controleren van ontwerpregels, auto-router, trace optimiser en het genereren van RS-247X-gegevens. gEDA biedt ook een gerber-bestand viewer. Gerber-bestanden worden gebruikt voor veel PCB-bewerkingen en zijn de standaardgegevensindeling voor PCB-ontwerp.

gEDA is beschikbaar onder de GPL (General Public License), wat betekent dat gebruikers en auteurs bepaalde rechten krijgen. Hierdoor is gEDA vrij van vendor lock-in, onafhankelijk van private software en beschikbaar met volledige broncode. Door de GPL-licentie kan gEDA vrij worden gedistribueerd, verbeterd en geport naar andere platformen. Bovendien is het gratis en wordt het altijd bijgewerkt.

AutoTRAX DEX printplaat

De AutoTRAX DEX PCB ontwerptool is een volledig uitgeruste elektronische ontwikkelomgeving (EDA) met uitgebreide hulpmiddelen voor het beheren van ontwerpen van concept tot productie. Het kan samenwerken met MCAD- en ECAD-software en ontwerpgegevens en documentatie beheren om het volledige ontwerpproces van concept tot productie te ondersteunen.

AutoTRAX DEX PCB bestaat uit geïntegreerde pcb-ontwerpsoftware en een intuïtieve hiërarchische undertaking manager. Het is een EDA voor elektronica-ingenieurs, met professionele functies die essentieel zijn voor de elektronische ontwerpindustrie van de 21ste eeuw. Het is een geweldige oplossing voor wie op zoek is naar een krachtige, gebruiksvriendelijke EDA die verouderde methodes kan vervangen.

Fritzing

Als je op zoek bent naar een PCB ontwerpprogramma, dan is Fritzing een uitstekende keuze. Deze software heeft een duidelijke gebruikersinterface en biedt alle nodige hulpmiddelen om een circuit van hoge kwaliteit te maken. Het biedt een reeks opties voor het bewerken van het schema, waaronder het wijzigen van de breedte en de plaatsing van de sporen. Het kan ook Gerber-bestanden genereren. Het heeft ook een functie die bekend staat als Auto Router, die automatisch de kopersporen voor je kan routeren.

Fritzing is gebruiksvriendelijk en is perfect voor beginners of iedereen die geen ervaring heeft met het ontwerpen van printplaten. Met de software kun je Arduino-borden aansluiten en de verbindingen tussen componenten visualiseren. Het kan ook circuits simuleren om de nauwkeurigheid te controleren. Dit kan je tijd en geld besparen, omdat je later dure fouten kunt vermijden.

ZenitPCB

ZenitPCB is een krachtige PCB ontwerptool die gratis te downloaden en te gebruiken is. Het biedt veel nuttige functies voor een beginner of een student. Sommige gebruikers vinden echter dat deze tool op sommige punten tekortschiet, zoals de mogelijkheid om een schema om te zetten naar een layout. Bovendien ondersteunt deze PCB ontwerpsoftware slechts een maximum van 1000 pinnen, wat de bruikbaarheid beperkt.

ZenitPCB is eenvoudig te gebruiken en heeft een compacte, intuïtieve interface. Het is verdeeld in verschillende secties, waaronder een hoofdwerkruimte, toepassingsknoppen, sneltoetsen en projectgerelateerde informatie. Het bevat ook een bibliotheek met onderdelen en netlijsten, evenals sneltoetsen voor diverse bewerkingen. Het is ook uitgerust met een gratis webgebaseerde autorouter.

Hulpmiddelen voor PCB-ontwerp

Hulpmiddelen voor PCB-ontwerp

Gerber Paneelvormer

GerberPanelizer is een hulpmiddel bij het maken van een PCB-ontwerp. Hiermee kunt u de lay-out bewerken en deze vervolgens exporteren als een definitief samengevoegd gerber-bestand. Eenmaal geëxporteerd is het gerber-bestand vergrendeld en kan het niet meer bewerkt of gewijzigd worden. De export bevat ook afbeeldingen.

Het is echter geen perfecte oplossing. Hoewel het een geweldig gereedschap is voor het maken van panelen, is het niet erg flexibel. U moet fiducials toevoegen langs de rand van de printplaat en M4 gaten toevoegen langs één zijde. Desondanks is het programma zeer eenvoudig te gebruiken en is het een uitstekend hulpmiddel voor PCB-ontwerp. Het wordt momenteel verbeterd en zal in de volgende versie worden bijgewerkt.

Gerber Panelizer is een krachtig hulpmiddel voor PCB-ontwerp. Het is erg handig voor mensen die hun eigen PCB's bouwen of geïnteresseerd zijn in Open Hardware. Een groot nadeel is dat het wordt aangeboden zonder ondersteuning en gevoelig is voor het breken van functies. De GUI is venster-gebaseerd en mono.

Het hoofdscherm van Gerber Panelizer bevat een lijst met alle CAM-stappen. Klik op een stap om de inhoud te bekijken. U kunt ook op de naam van de stap klikken.

Gerber

Wanneer u een Gerber-bestand genereert in Altium Designer, kunt u meerdere printplaat lay-outs maken in één bestand. Gerber-bestanden zijn bestanden die uw vereisten voor PCB-fabricage en -assemblage beschrijven. Ze bevatten sjablonen voor soldeermaskers, zeefdrukafbeeldingen en boorgaten. Dit type bestand kan worden geëxporteerd naar een printplaatfabrikant.

Je kunt ook objecten invoegen in het paneel met de opdracht Invoegen toevoegen in het rechtsklikmenu. Om een object in het bord in te voegen, kunt u het in de bovenliggende stap of het bovenliggende kampaneel plaatsen door met de rechtermuisknop op het bord te klikken. Zorg ervoor dat u het ontluchtingspatroon dat u eerder hebt toegepast, verwijdert. Anders verschijnen de gegevens zonder rand.

Je kunt ook een enkelzijdig ontwerp maken en dit exporteren als Gerber. Hiervoor moet je de bovenste laag van je CAM-document instellen op "top" en dan PCB panelize. Daarna kun je de Gerbers toevoegen aan de boxen die worden aangemaakt in het project.

Altium Designer ondersteunt de Gerber panelizer functie en stelt u in staat om printplaat lay-outs te maken met meerdere ontwerpen. Met de Gerber panelizer kunt u PCB's ontwerpen met vreemde vormen en meerdere ontwerpen op hetzelfde paneel.

KiKit

Het maken van printplaten met panelen kan een tijdrovend proces zijn, en de beste manier om het te versnellen is door de KiKit toolkit te gebruiken. Hiermee kunt u eenvoudig printplaten groeperen in panelen, zodat ze in een snel proces aan elkaar kunnen worden reflow gesoldeerd. Normaal gesproken moeten de printplaten handmatig gegroepeerd en in elkaar gezet worden, maar KiKit maakt het gemakkelijk door een script te maken dat zes printplaten in één keer kan groeperen. Het gebruikt mousebites om ze bij elkaar te houden, zodat ze gemakkelijk kunnen worden gescheiden nadat het solderen is voltooid.

KiKit gebruikt een op Python gebaseerd script om de borden in een raster te organiseren. Het script is flexibel genoeg om mousebites en v-cuts te verwerken en laat zelfs toe om printplaten te scheiden na productie. Omdat de verdeling van PCB-componenten zo groot is, maakt het groeperen in panelen het assemblageproces veel sneller. Ze kunnen dan als één geheel in een reflowoven of pick-and-place machine geplaatst worden.

Een PCB met panelen heeft voldoende ondersteuning nodig om per ongeluk uitbreken te voorkomen. Je kunt de panelen op de printplaat verplaatsen en de randafstanden aanpassen. Daarna bent u klaar om uw afgewerkte printplaat te bouwen. Vergeet niet om een marge van minstens één inch te voorzien op de printplaat. Dit is nodig voor meerdere lagen.

Het panelization proces is cruciaal voor het maken van een op maat gemaakte PCB, en Altium Designer biedt een groot aantal tools voor deze taak. Dit omvat CAD- en CAM-functies en de mogelijkheid om PCB's met panelen te definiëren. Bovendien integreert het ontwerpbestanden met gepaneelde PCB's zodat het eenvoudig is om wijzigingen aan te brengen zonder panelen opnieuw te hoeven maken.

Analyse van de oorzaken van onvoldoende soldeerglans bij SMT-patch

Analyse van de oorzaken van onvoldoende soldeerglans bij SMT-patch

Onvoldoende soldeerglans op een soldeerverbinding wordt door verschillende factoren veroorzaakt. Een onderdeel kan onvoldoende soldeer hebben, het kan lange tijd oververhit zijn geweest of het kan door ouderdom of overmatige hitte zijn losgekomen van de soldeerverbinding.

Koud solderen

Het probleem van onvoldoende soldeerglans in SMT-patches wordt vaak veroorzaakt door onvoldoende solderen. Onvoldoende soldeerglans kan soldeerverbindingen verzwakken en hun gevoeligheid voor defecten en scheuren vergroten. Gelukkig zijn er manieren om het probleem te verhelpen, zoals meer soldeer aanbrengen of de verbindingen opnieuw verwarmen.

Onvoldoende soldeerglans wordt veroorzaakt door ofwel onvoldoende vloeimiddel of te veel warmte tijdens het solderen. Onvoldoende bevochtiging kan ook het gevolg zijn van het niet gelijkmatig verwarmen van zowel de pen als het pad of van te weinig tijd om het soldeer te laten vloeien. Wanneer dit gebeurt, kan zich een laag metaaloxide vormen op het gelijmde object. In dergelijke gevallen moet een reparatietechniek gebruikt worden om de printplaat schoon te maken en het soldeer gelijkmatig op de twee componenten aan te brengen.

PCB-oxidatie

Onvoldoende soldeerglans bij SMT-patch kan verschillende oorzaken hebben. Een veel voorkomend probleem is onjuiste opslag en gebruik van soldeerpasta. De soldeerpasta kan te droog zijn of een houdbaarheidsdatum hebben. De soldeerpasta kan ook een slechte viscositeit hebben. Daarnaast kan de soldeerpasta tijdens de patch vervuild raken met tinpoeder.

Dit probleem doet zich meestal voor wanneer printplaten lange tijd onbeschermd blijven. Een andere veel voorkomende oorzaak van slechte soldeerverbindingen is oxidatie van het surface mount pad. Oxidatie kan optreden op het oppervlak van de PCB tijdens opslag of verzending. Ongeacht de oorzaak van het probleem is het belangrijk om stappen te ondernemen om dit te voorkomen.

Soldeerballen

Soldeerballen zijn kleine bolletjes soldeer die ernstige gevolgen kunnen hebben voor de functionaliteit van een printplaat. Kleine balletjes kunnen componenten verplaatsen en grotere balletjes kunnen de kwaliteit van de soldeerverbinding aantasten. Ze kunnen ook op andere delen van de printplaat rollen en kortsluiting en brandwonden veroorzaken. Deze problemen kunnen vermeden worden door ervoor te zorgen dat het basismateriaal van de printplaat droog is voor het terugvloeien.

Het kiezen van de juiste soldeerpasta om te gebruiken tijdens het solderen is een belangrijk element in het minimaliseren van het risico op soldeerballen. Het gebruik van de juiste pasta kan de kans op herbewerking van een printplaat aanzienlijk verkleinen. Een langzame voorverwarming zorgt ervoor dat het soldeer zich gelijkmatig over het oppervlak verspreidt en voorkomt de vorming van soldeerballen.

Overtollig soldeer

Overmatige soldeerglans in SMT-patchprocessen wordt vaak veroorzaakt door een combinatie van factoren. De eerste is een lage voorverwarmingstemperatuur, die het uiterlijk van de soldeerverbinding beïnvloedt. De tweede is de aanwezigheid van soldeerresten. Dit laatste kan ervoor zorgen dat de soldeerverbinding er dof of zelfs gevoelloos uitziet.

Een andere veel voorkomende oorzaak is het uitsmeren van soldeerpasta op het stencil. Als de pasta niet goed is doorgestroomd, kan het overtollige soldeer vloeien en de soldeerverbinding vertroebelen. Om overtollig soldeer te verwijderen, gebruikt u een soldeerzuiger, een soldeerlont of een hete strijkboutpunt.

Verkeerd lassen

Soldeerverbindingen met onvoldoende glans kunnen het gevolg zijn van verkeerd lassen. Het soldeer kan slecht bevochtigd zijn, donker of niet reflecterend zijn, of te ruw zijn om er goed uit te zien. De onderliggende oorzaak is dat het soldeer niet voldoende werd verhit om een temperatuur te bereiken die hoog genoeg is om het soldeer volledig te laten smelten.

Soldeerpasta doet zijn soldeerwerk niet omdat het niet goed gemengd of opgeslagen is. Het kan zijn dat de pasta niet volledig is opgelost in het soldeerbad en dat het tinpoeder eruit loopt tijdens het solderen. Een andere oorzaak is dat de soldeerpasta mogelijk over de datum is. Een zevende mogelijke oorzaak van onvoldoende soldeerglans bij een SMT patch is een gevolg van de productietechnologie die gebruikt wordt door de leverancier van de soldeerpasta.

Soldeerleemtes

Soldeervlekken in SMT-patches kunnen de betrouwbaarheid en functionaliteit van een component negatief beïnvloeden. Ze verkleinen de doorsnede van de soldeerbal, waardoor er minder soldeer is dat warmte en stroom kan overdragen. Bovendien kunnen tijdens reflow kleine reeds bestaande holtes samensmelten tot grote holtes. In het ideale geval worden holtes geëlimineerd of teruggebracht tot een beheersbaar niveau. Veel studies tonen echter aan dat gematigde holtes de betrouwbaarheid kunnen verhogen door de scheurgroei te verminderen en de hoogte van de soldeerverbinding te vergroten.

Soldeervlekken in SMT-patches zijn geen ernstig probleem als ze niet vaak voorkomen en geen invloed hebben op de betrouwbaarheid. Hun aanwezigheid in een product geeft echter aan dat de productieparameters moeten worden aangepast. Sommige factoren kunnen bijdragen aan de aanwezigheid van soldeervlekken in SMT-patches, waaronder ingesloten flux en verontreinigingen op printplaten. De aanwezigheid van deze holtes kan visueel gedetecteerd worden op röntgenfoto's, waar ze verschijnen als een lichtere vlek binnenin de soldeerkogel.

4 Stappen om een perfecte aluminium PCB te maken

4 Stappen om een perfecte aluminium PCB te maken

Om een perfecte aluminium PCB te maken, zijn er verschillende stappen die je moet nemen. De eerste stap is het bepalen van de stapeling en het aantal lagen van de printplaat. Daarna moet je de materialen kiezen die in de verschillende delen van de printplaat worden gebruikt. Dan moet je beslissen of je het aluminium in een kernlaag wilt plaatsen of met een scheidingsmembraan aan de omringende diëlektrische lagen wilt hechten. Een andere optie is een aan de achterkant gemonteerde plaat, of zelfs uitsparingen.

Processen die worden gebruikt om een perfecte aluminium pcb te maken

De aluminium PCB is een veelgebruikt materiaal in veel toepassingen. De grootste gebruikers zijn energiebedrijven, LED-omzetters en radiofrequentiebedrijven. De meeste aluminium PCB's worden gemaakt als een enkele laag. Dit komt omdat een enkele laag aluminium een belangrijk deel van de thermische structuur van de printplaat vormt. Tijdens het fabricageproces worden gaten geboord in de aluminium basislaag en opgevuld met een diëlektrisch materiaal.

De eigenschappen van aluminium PCB maken het een uitstekend materiaal voor elektronische apparatuur. Het heeft een hoog geleidingsvermogen en een lage uitzettingscoëfficiënt. Deze eigenschappen maken het ideaal voor toepassingen met een hoog vermogen. Aluminium PCB's zijn ook geschikt voor gebruik in circuits met hoge temperaturen.

Om een aluminium printplaat te maken, moet het ontwerp van de printplaat worden voorbereid. Nadat het ontwerp klaar is, begint de fabrikant met het fabricageproces. De aluminium kern wordt dan bedekt met een scheidingslaag en de PCB-laminaten worden dan op de aluminium dragerplaat gelijmd. Tijdens deze stap worden er doorgangsgaten geboord om een ruimte te creëren die groot genoeg is voor de componenten. Deze doorvoergaten worden dan geplateerd met soldeer en afgewerkt met een soldeermasker.

Gebruikte materialen

Aluminium is een metaal met een uitstekende hittebestendigheid en wordt gebruikt om printplaten te maken. Het warmtegeleidingsvermogen meet hoeveel warmte er per kilowattuur (kW/m.h.) door een oppervlakte-eenheid kan worden overgedragen. Hoe hoger de thermische geleidbaarheid van het materiaal, hoe beter het is voor thermische isolatie en warmteafvoer. PCB's met aluminium achterzijde zijn ideaal voor toepassingen waar een hoge thermische dissipatie vereist is.

Fabrikanten van aluminium printplaten gebruiken verschillende methoden om dit type printplaat te maken. Ze kunnen de printplaat uitboren en er verschillende kleine gaatjes in aanbrengen. Deze gaatjes worden gebruikt om circuitcomponenten te bevestigen, zoals schakelaars en microchips. Deze moeten op de printplaat worden aangesloten om goed te kunnen functioneren. De aluminium printplaat is ook gecoat met isolatiemateriaal, waardoor hij niet-geleidend is.

Aluminium PCB's zijn het meest voorkomende type. Ze hebben een aluminium kern omgeven door koperfolie. Dit materiaal is uitstekend voor warmteafvoer en werkt goed voor toepassingen die meer vermogen vragen. Aluminium PCB's werden voor het eerst ontwikkeld in de jaren 1970 en worden momenteel gebruikt in voedingssystemen, LED-verlichting en autosystemen. Aluminium PCB's zijn niet alleen hittebestendig, maar ook recyclebaar.

Soldeermasker afdrukken

Verschillende factoren bepalen welk type soldeermasker gebruikt moet worden, zoals de grootte en lay-out van de printplaat, het type componenten en geleiders en de beoogde uiteindelijke toepassing. Bovendien hebben gereglementeerde industrieën specifieke vereisten. Vandaag de dag zijn vloeibare foto-afdrukbare soldeermaskers het meest gebruikte type en ze zijn zeer betrouwbaar. Ze staan er ook om bekend dat ze PCB-verblinding minimaliseren.

Bij het gebruik van soldeermaskers moet het reliëfgebied tussen soldeerpasta en printplaat precies gepositioneerd zijn zodat het soldeer goed hecht. Als het soldeermasker niet het hele oppervlak van de printplaat bedekt, kan er kortsluiting ontstaan. Bovendien kunnen soldeermaskers testpunten en vias bevatten.

Soldeermaskers worden gebruikt om openingen op de printplaat aan te duiden, waarna de pinnen van de componenten erop gesoldeerd kunnen worden. In sommige gevallen worden de soldeermaskers op de printplaat gedrukt met epoxy- of filmmethoden. De soldeerpasta wordt via deze openingen op de printplaat aangebracht om een stevige elektrische verbinding te maken tussen de componenten. Het top-side masker wordt gebruikt voor de bovenkant van de printplaat, terwijl het bottom-side masker wordt gebruikt voor de onderkant van de printplaat.

Hogedruktest

Bij de productie van een aluminium PCB is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de isolerende laag vrij is van scheuren of slijtage. Bovendien moeten de controlepositie en de omtrektolerantie overeenkomen met de vereisten van het ontwerp. Het is ook belangrijk om metaalkruimels te elimineren die de elektrische capaciteit van de printplaat kunnen beïnvloeden. Om aan deze eisen te voldoen, moet een hogedruktest worden uitgevoerd. Er wordt druk uitgeoefend op de printplaten met een druk van ****KV DC en de kruipstroom wordt ingesteld op **mA/PCS. Tijdens het testen moeten de testers geïsoleerde handschoenen en schoenen dragen om zichzelf te beschermen tegen de hoge druk. Ook moet de OSP-film binnen het gespecificeerde bereik liggen.

Het uitvoeren van een geautomatiseerde test is essentieel voor het productieproces. Deze methode is nauwkeuriger en sneller dan handmatige inspectie en kan trends identificeren die tot procesverbetering kunnen leiden. De PCB's die deze test doorstaan gaan door naar de laatste stadia van PCB productie.