Placa de circuito a medida: The Ultimate Guide to How to Design

Todos los días, la gente depende en gran medida de los dispositivos electrónicos para hacer las cosas alrededor de la casa y en sus lugares de trabajo. Estos dispositivos nos ayudan a cocinar, a limpiar y a realizar una gran cantidad de otras actividades que habrían sido difíciles o imposibles de llevar a cabo sin ellos.

En el corazón de toda electrónica hay una placa de circuito impreso (PCB). Una PCB es una placa que conecta varios componentes electrónicos en un dispositivo concreto. Entonces, ¿cómo elegir una placa de circuito impreso que se adapte perfectamente a sus necesidades específicas?

Esta guía amigable tiene todo lo que necesita para saber todo acerca de una placa de circuito impreso personalizada y dónde puede obtener las mejores placas de circuito impreso personalizadas para sus necesidades.

Los aspectos básicos que debe saber sobre las placas de circuito impreso personalizadas

1.1: Placa Prototipo PCB

En la primera fase de desarrollo de una placa a medida. Es mucho más sencillo utilizar una placa diseñada para la creación de prototipos. Tenga en cuenta que la fabricación y el diseño de PCB serán necesarios cuando se trata de añadir los toques finales al producto final.

1.2: Material de PCB

Algunos de los materiales necesarios para la creación de una placa de circuito impreso personalizada incluyen la placa revestida de cobre, así como la fotorresistencia positiva. El cobre se reúne en una base que se conoce como el sustrato. Los diseñadores pueden elegir entre una y dos capas de cobre, dependiendo del tipo de placa que se utilice. Hay una serigrafía que ayuda a que la PCB sea legible. El sustrato, normalmente conocido como FR4 (retardante de fuego), funciona como una base gruesa para el PCB. Encima de la lámina de cobre hay una capa que se denomina máscara de soldadura. Suele ser de color verde.

Algunos PCB no utilizan estos materiales. En su lugar, utilizan epoxis, que tienen la desventaja de ser térmicamente sensibles.

1.3: Tipos de PCB

Los PCBs vienen en muchos tipos, dependiendo del uso previsto. Las placas de circuito impreso más comunes son:

1. Placas de circuito impreso de una cara

2. Placas de circuito impreso de doble cara

3. Placas de circuito impreso multicapa

4. Placas de circuito impreso rígidas

5. Placas de circuito impreso flexibles

6. Circuitos impresos rígidos-flexibles

1.4: Componentes de la placa de circuito impreso

Todos los componentes electrónicos, independientemente de su función, tienen componentes individuales que son esenciales para varios circuitos. Estos componentes incluyen LEDs, resistencias, batería, transistor, interruptor, diodo e inductor.

¿Cómo se diseña la placa de circuito impreso? Los fundamentos del diseño

Antes de empezar con los fundamentos del diseño de placas de circuito personalizadas, debemos familiarizarnos con algunas terminologías. Estas incluyen:

2.1.1 Captura de esquemas

Es un programa que permite al operador crear un diagrama esquemático del componente electrónico así como otras características. En otras palabras, es una representación gráfica del elemento.

2.1.2 Archivos Gerber

Son archivos de diseño asistido por ordenador. Los archivos se envían a los productores de placas de circuito impreso personalizadas para ayudarles a construir la estructura de la placa de circuito impreso.

2.1.3 Herramienta de diseño de placas de circuito impreso

Es un programa que permite aplicar en múltiples estructuras la estructura de conexión del cableado. Una vez que la construcción se ha completado, el operador puede generar archivos CAD que se utilizará para hacer la placa de circuito personalizado.

2.2: Los pasos del diseño de PCB

Diferentes fabricantes de placas de circuito impreso utilizan diferentes enfoques cuando se trata de diseñar una placa de circuito personalizada. Hemos enumerado los pasos esenciales a continuación:

Paso 1: Uso de software

Aquí, el diseñador elige un software adecuado para crear una placa de circuito impreso personalizada. Uno de estos programas es EAGLE.

Paso 2: Generación de la lámina

Usando el diagrama de PCB finalizado, el operador genera la lámina.

Paso 3: Selección de las materias primas

Cuando la intención es diseñar un dispositivo sencillo, el diseñador puede utilizar un material que se adapte al bolsillo, como el papel fenólico unido a una lámina de cobre.

Paso 4: La perforación de agujeros

Las máquinas y las brocas ayudan a perforar los agujeros en esta etapa. Tanto una máquina manual como una máquina CNC son aplicables aquí.

Paso 5: Fijación de la imagen

Aquí, el diseñador coloca una capa de cobre limpia en la impresora y almacena la película de diseño diseñada en el ordenador antes de que impriman el comando desde el ordenador utilizando una impresora láser.

Paso 6: Grabado y pelado

En esta etapa, el cobre no deseado que está adherido a la placa de circuito impreso personalizada se elimina utilizando diferentes productos químicos.

Paso 7: Pruebas

Es la etapa final, y está destinada a garantizar que la placa de circuito impreso sea totalmente funcional.

¿Conoce el software para placas de circuito impreso? Entre los principales software se encuentran: PCB Artist, Altium Designer 17, Ultiboard, DipTrace, SOLIDWORKS PCB, PCBWeb, BSch3V, Gerbv, XCircuit, Eagle PCBs, KiCad EDA, CircuitMaker, DesignSpark PCB, Pad2pad, ZenitPCB, OrCAD, CircuitStudio, PCB123, FreePCB y CUSPICE

3.1 Comparación de varios programas de diseño de PCB

Como ha visto, la lista de software utilizado para el diseño de PCB es larga. Vamos a elegir dos programas del catálogo para comparar. Por supuesto, podemos seleccionar al azar estas dos aplicaciones. Echemos un vistazo a DIPTrace y EAGLE CAD.

3.1.1 DipTrace

Este software tiene muchas capacidades impresionantes. El programa puede realizar capturas esquemáticas vinculadas a la biblioteca. El software también puede crear patrones utilizando un editor de biblioteca decente. Los usuarios de este programa pueden acceder a un tutorial y soporte. El software también tiene un precio razonable y tiene colores visualmente atractivos. En general, este software es ideal para placas de circuito personalizadas pequeñas y sencillas.

3.1.2 EAGLE CAD

Este software es capaz de comprobar las reglas eléctricas, y de realizar anotaciones hacia delante y hacia atrás entre la placa de circuito impreso y el esquema.

3.2. Entonces, ¿cuál es el mejor software de diseño de placas de circuito impreso?

Dado que hay una gran cantidad de software de diseño de placas de circuito en el mercado, poner el dedo en el mejor entre ellos es más fácil de decir que de hacer. Sin embargo, algunos programas de diseño son altamente reconocibles debido a su impresionante funcionalidad. Uno de ellos es EAGLE. Este software es muy fácil de usar y tiene un precio moderado. El software puede realizar la ejecución por lotes de archivos, así como el revestimiento de cobre.

Diseño de la placa de circuito impreso personalizada

4.1: Diseño de la disposición de la placa de circuito impreso

La disposición de una placa de circuito impreso requiere que usted tenga algunos conocimientos técnicos y exige el conocimiento del software utilizado para hacer la placa de circuito impreso. También es necesario estar familiarizado con el sistema asistido por ordenador utilizado para fabricar placas de circuito impreso, así como tener las habilidades necesarias para la transferencia del diseño básico de la placa de circuito impreso a la placa de circuito impreso final.

4.2: Comparación del diseño de la placa de circuito impreso

Cuando se comparan varios diseños de placas de circuito impreso personalizadas, se tienen en cuenta los siguientes factores:

1. Tamaño de la placa Tamaño de la placa

2. Capas disponibles

3. Red de suministro de energía

4. Modelado 3D

5. Enrutamiento de pares diferenciales

4.3: Tutorial de diseño de PCB

Paso 1: Convertir el esquema en una PCB

Una vez que haya completado el esquema, haga clic en «convertir a PCB» en el editor específico que esté utilizando. Hacerlo convierte el esquema en PCB.

Paso 2: Arrastrar y soltar el componente

Aquí, colocas el documento en la posición exacta que quieres. Si prefieres una placa de circuito personalizada de aspecto ordenado, puedes colocar los componentes que tienen una función similar uno al lado del otro.

Paso 3: Esbozar un contorno personalizado

Aquí, tienes que ir al menú de capas y seleccionar la capa del contorno de la placa. A continuación, haga clic en el contorno y elimínelo. A continuación, crea la forma que prefieras utilizando las herramientas de la placa de circuito impreso.

Paso 4: Área de cobre

Este paso consiste en unir diferentes partes a una señal. Puedes crear un área de cobre con el menú de herramientas.

Paso 5: Trazado

Hay dos formas de completar el trazado. Donde hay poca corriente donde está creando la placa de circuito personalizado, utilice la función de enrutamiento automático en la parte superior de la página para hacerlo. Donde haya necesidad de diferentes tamaños de pista, es mejor hacer el enrutamiento manualmente.

Paso 6: Agujeros

Independientemente de para qué estés diseñando una placa de circuito impreso personalizada, necesitarás montarla en algo. Para crear agujeros en la PCB para esta función, utilice la herramienta Agujero en el menú de herramientas.

Paso 7: Añadir imágenes y texto

Para añadir imágenes y texto en la PCB, vaya al menú de herramientas, y desplácese para encontrar la herramienta de texto o imagen. Coloca el libro que prefieras o haz los cambios que desees.

Paso 8: Vista de fotos

En cuanto hayas terminado con los pasos anteriores, es el momento de ver el resultado. En caso de que no estés contento con el color o alguna otra característica, puedes cambiarla. Si estás satisfecho con el resultado final, haz clic en «salida de fabricación». Eso le ayuda a comprar la placa de circuito personalizada.

Ingeniería inversa de placas de circuito impresas

A veces, el esquema no está disponible. En tales casos, puede producir piezas de repuesto utilizando los datos creados a partir de la ingeniería inversa de PCB. La ingeniería inversa de una placa de circuito impreso puede ser un proceso tedioso y difícil, pero a veces hay que hacerlo.

5.1 ¿Por qué hacemos ingeniería inversa de placas de circuito impreso? Bueno, aquí están algunas de las principales razones:

• Sustituir componentes de la placa de circuito impreso que han quedado obsoletos
• Reemplazar algunos de los componentes de la placa
• Mejorar la funcionalidad de la placa de circuito
• Analizar y mejorar los requisitos de seguridad

Conclusión

Dado el enorme papel que desempeñan las placas de circuito impreso en los dispositivos electrónicos, la placa de circuito impreso que elija debe ser ideal para sus necesidades. Al principio de este artículo, te contamos lo que implica la creación de una placa personalizada. Esperamos que esta información te sirva de ayuda. También prometimos que le ayudaríamos a encontrar el proveedor adecuado para usted. Ahí es donde entra WellPCB. Cuando se trata de productos fiables, rentables y duraderos, puede contar con nosotros siempre. Nuestras soluciones de PCB se adaptan a sus necesidades únicas.

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