Изготовление плат при помощи фоторезиста

Embracing Your Second Pair of Eyes

Designing a PCB in Autodesk EAGLE is a fun and rewarding process, but it doesn’t happen in isolation. While you might be designing your board in your PCB design software, at the end of the day, you’ll likely ship off your files to a manufacturer to create a physical circuit board. And in the world of PCB manufacturing, there are some very real physical constraints that you need to pay attention. This is where a Design Rule Check comes into play.

Rather than designing your board without a care for your manufacturer’s limitations, a Design Rule Check allows you to establish a set of boundaries for trace widths, component spacing, via diameters, etc. It’s only after you have all of these rules set up that you can then go about completing your design process, knowing that any issue with these manufacturing-specific constraints will be flagged in Autodesk EAGLE when you run your DRC.

In the example design, we’ve been working on we left our design rules at their default. But as you dive into more professional projects you’ll likely set up some custom design rules before you ever place a component or lay down a track. Until that time arrives, let’s walk through how to run a basic Design Rule Check on our project.

1. Open your PCB layout (.brd) file from your Autodesk EAGLE Control Panel.

2. Select the DRC  tool on the left-hand side of your interface to open the DRC Setup dialog.

3. Take a minute to check out the default rules set here in all of the available tabs. When you’re done, select the Check button to run your Design Rule Check.
4. If you have any issues to address, the DRC Errors dialog will open as shown below. And if there aren’t any errors, then you’ll see DRC: No errors in the bottom-left corner of your interface.

When we ran the DRC on our completed LED flasher project we didn’t have any errors, so we decided to intentionally make one by overlapping a trace with a component pad. When we ran our DRC check again, we had two errors for overlapping objects on layer 1, which is our top layer.

Every DRC error gets an accurate name and layer to help you easily identify it.

By selecting this error, you can see that we have a white box on our PCB layout that shows us exactly where the issue is located. Coupled with an error description, this becomes a detective-like process of figuring out what needs to be adjusted.

Finding errors in your design is as simple as selecting each error and seeing where it highlights on your design.

In our example, we’ll go ahead and rip up the overlapping trace and route it again, so it isn’t run across a pad. Once that’s complete, we can run our DRC check again, and we’ll get a DRC: No error message. Success!

Заказ печатных плат

В завершение, несколько слов о заказе печатных плат. Разработанные платы можно заказать прямо в системе по сравнительно гуманным ценам.
Вообще, хитрые китайские маркетологи в разы завышают стоимость доставки, выставляя при этом цену за сами платы как символические $2
(для десятка плат с размерами не более 10х10 см).
По факту же, цена с доставкой за десяток мелких платок у EasyEDA обычно выходит дороже, чем у других китайских контор. И это при том, что если выбрать
паяльную маску цвета, отличного от зелёного, то цена сразу подскакивает ещё на $10..$20! И это тоже чисто маркетинговый ход — сами EasyEDA платы не
производят, и заказывают их на фабрике, где цена от цвета маски не зависит. Опять же, в Китае есть достаточно мест, где можно заказать платы с
любым цветом маски (кроме, разве что фиолетового и матовых масок) без наценок за цвет.

Вообщем, если надо заказать десяток небольших плат, то лично я бы делать это в EasyEDA не стал. Но, если нужна большая партия, и/или размеры этих плат
превышают 10х10 см, то тут я альтернативы EasyEDA пока не встречал.

По срокам производства — раньше платы от них приходили где-то за три недели с момента заказа. Но с некоторых пор, всё стало хуже и этот время доставки
выросло раза в два. Причём, сама почта Сигнапура работает очень быстро, но платы по несколько недель лежат на складе производителя ожидая отправки
(хотя, всё это время заказ числится в системе как отправленный, он не трекается).

Качество производимых плат — хорошее (но не отличное). На маске могут быть небольшие дефекты и неровности, шелкография (особенно мелкая) может
быть смазана и немного смещена относительно отверстий. Но Качество дорожек никаких нареканий не вызывает — брака с залипаниями или разрывами
замечено не было.

Различные способы изготовления

Радиолюбителю легко сделать печатные платы дома. Это сэкономит много времени на процессах отладки и двойной проверки соединений на макете. Можно сделать собственный Arduino.

Существует три основных способа изготовления:

1. Утюг на глянцевой бумаге методом нагрева.
2. Схема от руки на ПП.
3. Лазерное травление. Поскольку лазерный метод является промышленным методом изготовления плат, домашние умельцы используют первые два.

Дизайн печатной платы:

1. Проектирование ПП обычно выполняется путем преобразования принципиальной схемы в макет с использованием программного обеспечения.
2. Существует множество классных программных пакетов с открытым исходным кодом для создания и дизайна макетов ПП.

Многие разработчики электронных устройств в домашних условиях рекомендуют те, что дают наибольшее преимущество:

• Cadsoft Eagle;
• PCBWizard.

Ordering the PCB

Start by clicking the “Fabrication Output” button in the top menu of the PCB editor:

This will take you to another screen where you can choose the options for your PCB order:

You can select the number of PCBs you want to order, the number of copper layers, the PCB thickness, copper weight, and even the PCB color. After you’ve made your selections, click “Save to Cart” and you’ll be taken to a page where you can enter your shipping address and billing information.

You can also download your PCB’s Gerber files if you want to send them to a different manufacturer:

Gerber files are a set of image files that contain the patterns used to manufacture your PCB. All of the files are compressed into a single .zip file. There is a separate file for the copper traces, silk screen, and locations of drill holes and vias:

I ordered 15 PCBs for my LM386 audio amplifier circuit and the cost came out to about $15 USD. Manufacturing and shipping took about two weeks. The PCBs were well made, and I couldn’t find any defects. After I soldered on the components and tested the amplifier, it worked great. You can clone my LM386 amplifier schematic and PCB here if you want.

Making your own custom PCB is a lot of fun, and the results can be very rewarding. Hopefully this article will help you get your prototype circuit onto a PCB. Let us know in the comments if you have any questions, and let us know what PCB design projects you have planned. If you liked this tutorial and want to get more like it, be sure to subscribe!

JLCPCB — Only $2 for PCB Prototype (Any Color)
Great Quality Approved by 600,000+ Customers, 10,000+ PCB Orders Per Day. Sign Up & Get at Least Two $5 Coupons Now: https://jlcpcb.com/quote

CIRCUIT LAB

Circuit Lab – это многофункциональный онлайн-симулятор схем, но он не бесплатный. Он разработан с простым в использовании редактором и точным аналоговым / цифровым схемным симулятором.

Преимущества Circuit Lab:

• Эта платформа хорошо выполнена и имеет довольно обширную библиотеку, которая подходит как для начинающих, так и для опытных экспериментаторов
• Смоделированные графики и выходные результаты можно экспортировать в виде файла CSV для дальнейшего анализа
• Проектирование цепей выполняется легко, и доступны предварительно разработанные схемы

Недостатки Circuit Lab:

• Это не бесплатная платформа, но вы можете использовать демонстрационную версию бесплатно
• Моделирование могло бы быть лучше с интерактивными симуляциями кроме графического представления
• Больше цифровых микросхем следовало бы добавить в библиотеку

Board Thickness and Layers[edit]

The vast majority of PCBs have an overall thickness of 1/16 inch (1.58 mm).
Some very dense SMT boards have an overall thickness of 1/32 inch (0.79 mm), which allows smaller via holes to be drilled, allowing denser packing.
Occasionally boards are made with an overall thickness of 3/32 inch (2.3 mm), which makes it more rigid (but requires bigger via holes).

Most PCBs have between one and twenty conductive layers laminated (glued) together in a sandwich with insulating plastic. PCBs with more than two layers help construct complex or dense circuits. They are not always used because they are more expensive, and the inner layers are more difficult to inspect and repair.

In more complex PCBs, two or more of the layers are dedicated to providing ground and power. These ground planes and power planes distribute power well. They also prevent radio waves from antennas unintentionally formed by tracks. These planes are rectangular sheets of foil that occupy entire layers (except for small holes to avoid unwanted connection to vias and through-hole components). They distribute electrical power and heat better than narrow traces. Sometimes solid metal PCBs with thin layers of insulation are used. The power electronic substrate carries away waste heat when air cooling is impossible.

Four-layer PCBs with a ground and power plane are often used in high-quality, but cost-conscious audio, avionics and medical electronics. Most consumer products have one or two layers.

If you want to use a BGA-packaged part, that one part typically dictates the number of layers the PCB must have.
With a few low-density BGA packages, it’s possible to use a 2-layer PCB
Some BGA packages require at least 4-layer PCBs,
and many BGA packages force designers to use even more PCB layers.
For example, a BGA package with 7 or 8 rows of balls (from the center to the perimeter) generally a minimum of 6 layers to fan-out, including a power plane and a ground plane.
Some BGA packages with over 1000 pins and a pin-pitch of 0.8 mm require at least 8 layers and blind, buried, and micro-vias.

Often all the electronic parts of a system work fine with a 4-layer board or even a 2-layer board except for one part in a BGA package.
Rather than designing one big full-custom 10-layer board to hold everything,
many people prefer — at least for the first prototype —
to partition the design into two PCBs — or more.
One board that that includes that BGA part —
often a commercial off-the-shelf (COTS) board,
preferably one that includes as much as possible of the rest of the system —
and custom design a much simpler 2-layer or 4-layer board(s)
to support the remaining parts.
Often there is a more-or-less standardized interface —
carrier boards and stacking modules,
FPGA Mezzanine Card (FMC)
for I/O modules to connect to a FPGA;
etc.

Component Placement Success

Way to go, you did it! You have now successfully placed all of the components on your very first PCB layout. There’s an old saying that goes like this – PCB layout is 90% placement and 10% routing. This is still just as true today. How you decided to place your components will ultimately determine how easy your routing job will be in the future. So did you make sure all of your airwires were as short as possible? If so, then you can expect the last 10% of your PCB layout process to be a breeze.

Chances are you might want to take a stab at your component placement process a few times just to see what kind of different results you get. The more you practice, the more you’ll start to notice the small details that can make your layout better each time. Don’t be afraid to experiment! This part of the puzzle is all about the art of engineering. Enjoy the creative endeavor, and we’re looking forward to seeing you again in our PCB Layout Basics Series. Here’s what’s up next:

• PCB Layout Basics Part 2 – Here you’ll learn how to take all of those components you just placed and route them together with traces and vias.
• PCB Layout Basics Part 3 – Here you’ll learn how to run your Design Rule Checker (DRC) and add some finishing touches to your layout with a copper pour and some silkscreen.

Making your first PCB layout in the free version of Autodesk EAGLE is just the tip of the iceberg! Get the full experience today by subscribing to Autodesk EAGLE.

Платное программное обеспечение для рисования электронных схем:

Ниже представлен список и краткое описание платных программ для проектирования электронных схем.

OrCAD

Самая популярная программа компании Cadence, содержащая полную среду для коммерческих проектов PCB, содержит все компоненты, необходимые для проектирования печатных плат, такие как:

• модуль для введения схем;
• редактор печатных плат с интегрированным управлением проектирования.

Чтобы повысить эффективность дизайна, программа предлагает интерактивную технологию проводки Push & Shove.

TINA-TI

Недорогое решение от DesignSoft, созданное для предприятий и фрилансеров. Он позволяет создавать:

• схемы;
• компоновку компонентов;
• моделирование;
• множество дополнительных функций.

Примечательной особенностью является также тестирование систем в режиме реального времени.

Altera

Предоставляет полный набор инструментов программирования для каждого этапа проекта, включая программные обеспечения:

• NIOS II для проектирования встроенных систем;
• DSP Builder для проектирования цифровых систем обработки сигналов;
• Quartus II и ModelSim для построения логических систем.

Система Altera Max + Plus II (многоадресная матричная программируемая логическая пользовательская система) представляет собой интегрированную среду для проектирования цифровых схем в программируемых структурах. Система Max + Plus II включает 11 интегрированных прикладных программ.

Altium Designe

Комплект Altium Designer включает в себя четыре основных модуля:

• редактор схем;
• 3D- дизайн печатной платы;
• разработка программируемой вентильной матрицы (FPGA) и управление данными.

Как правило, Altium Designer является дорогим ПО, но отличается способностью добиваться быстрых результатов для сложных схем.

P-Cad

Это программа для создания печатных плат и электронных схем. В пакет P-CAD входят два основных компонента:

• P-CAD Schematic — редактор схем;
• P-CAD pcb — редактор печатных плат.

На протяжении долгого времени данной программой пользовалось огромное количество российских разработчиков электронных схем, главной причиной этой популярности стал достаточно интуитивно понятный и удобный интерфейс. На данный момент производитель прекратил поддержку данного ПО, заместив ее программой Altium Designer.

Proteus Design Suite

Это полное программное решение для моделирования схем и проектирования печатных плат. Он содержит несколько модулей для схемного захвата , прошивки IDE и компоновки печатных плат, которые отображаются в виде вкладок внутри единого интегрированного приложения. Это обеспечивает плавный рабочий процесс AGILE для инженера проектировщика и помогает продуктам быстрее выйти на рынок.

Пробная версия приложения имеет полный функционал, но не имеет возможности сохранения файлов.

sPlan

Простой в использовании инструмент, который зарекомендовал себя в области инженерии, ремесел, образования, исследований и обучения. Он также стал полезным инструментом для многих частных пользователей.

Создавайте профессиональные планы за очень короткое время, от простой схемы до сложных планов. Особенностями данной программы являются:

• расширяемая библиотека символов;
• индивидуальные страницы с листами форм;
• список компонентов;
• автоматическая нумерация компонентов;
• удобные инструменты рисования.

В бесплатной версии нельзя сохранять, экспортировать и печатать файлы.

Недорогое программное обеспечение для разработки печатных плат

Upverter

Инструменты PCB от Upper имеют несколько разных уровней цен, начиная с бесплатного пакета Starter. На этом уровне вы получаете ряд основных функций, таких как создание пользовательских деталей и личная библиотека. Тем не менее, он также позволяет вам только два частных проекта. Для неограниченных проектов вам нужна профессиональная версия, которая также включает в себя более широкий выбор компонентов, а также 3D-превью и API/Scripting. Всеобъемлющая версия Upper Professional является всеобъемлющим и целесообразным вариантом. С другой стороны, когда речь заходит о недорогих инструментах для печатных плат, это также один из самых дорогих из них — 125 долларов США в месяц. Вы можете снизить стоимость до 100 долларов в месяц, если вы платите за весь год вперед.

Eagle

Крупнейшим плюсом ПО для дизайна PCB Eagle является то, что они могут работать в Windows, Mac или Linux, поэтому вы можете использовать программное обеспечение независимо от того, какая ваша предпочтительная ОС. Еще один плюс в том, что инструменты Eagle оцениваются ежегодно, а не ежемесячно, что приводит к некоторым относительно недорогим вариантам использования. Пакеты начинаются от $ 69 за базовую версию «Business Lite». Оттуда он переходит к версиям Standard и Professional, цены на которые варьируются в зависимости от того, сколько у вас пользователей и какие типы редакторов вы хотите включить. Для одного пользователя, который использует только редактор Layout или Schematic, он составляет 315 долларов США за лицензию стандартной версии или 625 долларов для версии Professional. Однако, если вы хотите использовать сразу редакторы Schematic, Layout и Autorouter, цена выростет до 820 долларов и 1640 долларов соответственно. Различные редакторы имеют разные функции, поэтому, если вам нужна более низкая цена, вам нужно выбрать, какие из них наиболее важны для вас, а какими из них можно пожертвовать. Кроме того, нет неограниченной версии. Стандартная версия ограничивает вас 99 схематическими листами и 6 сигнальными слоями, в то время как версия Professional ограничивает вас 999 схематическими листами и 16 сигнальными слоями.

DipTrace

DipTrace — это самый дешевый инструмент для печатных плат в нашем списке, который предлагает бессрочную лицензию, а не ежемесячные или годовые платежи. Цены варьируются от 75 долларов США за пакет Starter, и до 1,195 долларов за полный пакет. Следует, однако, отметить, что если вы хотите неограниченное количество контактов или неограниченное количество слоев ПП, вам нужно будет выложить полные $ 1,195. Все остальные версии ограничены количеством. Кроме того, периодические обновления программного обеспечения стоят денег — примерно 25% от базовой стоимости пакета.

CircuitStudio

Это, безусловно, самый недорогой PCB-инструмент стоимостью 995 долларов за бессрочную лицензию. Он также имеет один из самых полных наборов функций. В составной библиотеке CircuitStudio входит более 350 000 компонентов, а также встроенное управление цепочками поставок в реальном времени, чтобы помочь вам отслеживать, какие радиодетали вам нужны и какие сейчас доступны. Он прост в использовании и дает вам то, что нужно для разработки качественных печатных плат.

Чтобы оценить предложение CircuitStudio можно загрузить бесплатную пробную версию с официального сайта программы.

Becoming a Puzzlemaster

So did you master your PCB layout puzzle? Remember, there’s no right or wrong way to complete this stage of your PCB layout process, which is also what makes it so challenging. It’s a unique representation of your engineering creativity. What matters most is that all of your nets are properly connected.

If it doesn’t, then try again and again! Just like the component placement process, every time you route your board you’ll get a different result and a deeper level of confidence. And the more you practice, the more you’ll start to see the intricate details and pathways that your traces can take that you never realized before. At this stage, your PCB design software process is largely complete. The only remaining parts to do is check your design for errors with a Design Rule Check (DRC), and add some finishing cosmetic touches. Join us for PCB Layout Basics Part 3 to learn all about this and more!

Making your first PCB layout in the free version of Autodesk EAGLE is just the tip of the iceberg! Get the full experience today by subscribing to Autodesk EAGLE.

Introduction: Choosing PCB Layout Software

By ProvideYourOwnProvideYourOwn.comFollow

More by the author:

About: ProvideYourOwn.com is a website devoted to people who want to make their own things and provide for their own needs. We provide information, encouragement and resources to empower people to become free from …

More About ProvideYourOwn »

When you finish the design and prototyping of your project and you want to make a PCB, you need to use some kind of PCB layout software. While there are a plethora of commercial products (most of them expensive — very expensive), there are relatively few that are low cost or free for the open source designer. This guide will look at the options and make recommendations based on the author’s knowledge and preferences. I also have a more extensive comparison here.Online PCB Software
Some commercial PCB fabricators offer their own free online software. While some of these products may be quite capable, they suffer from one huge drawback — you are locked into their services. If you want to have your PCB made elsewhere, you are out of luck. For that reason I don’t give these programs a second look.Eagle CAD
Eagle CAD is the favorite PCB layout software among open source hardware designers. For that reason there are a lot of extensive component and footprint libraries available for many of the parts used by hobbyists and the open source community. While it is a commercial program, the company offers a freeware version limited only by the PCB size.
Despite all these advantages, Eagle suffers from some major issues. I my opinion, they are show stopping issues. They are not bugs, nor are they limitations in its capabilities. The problem is its user interface. It seems like it is a relic from the DOS era. The user interface is all backwards from the normal mouse driven interface on all modern operating systems. The worst though is not only that it is different, but it is incredibly inefficient and really difficult to use. The learning curve is steep and once you learn how to use it, it still does not get any better. If you choose this package, be prepared to spend a lot of time using it.KiCAD
This application is free and open source and has a lot to commend it. It is easy to use and very capable. It also has a smattering of support in the open hardware community. You won’t go wrong using it.
However, it is difficult to convert a schematic to a PCB. If that was the only problem, it would be minor. However, I find it is equally difficult to do either forward or back-annotate any changes made to the schematic or the PCB. You have to go through a tedious multi-step process every time. This issue is a real show stopper for me. One can only hope the developers will eventually fix this problem.DipTrace
While this is a Windows application, it is very well behaved under Wine, and I run it on Linux without any problem. Like KiCAD, it has a lot to commend it. It has a modern interface, short learning curve and is quick and easy to get things done.
While it is commercial software, it comes in a freeware version with generous limitations. Most open hardware projects will never run into them.Recommendation
DipTrace is the software I recommend first, followed by KiCAD. If it weren’t for KiCAD’s poor forward/back annotation, it would get my recommendation. You can be designing circuits in DipTrace on day one. There is a decent component library, and it is easy to add your own components & footprints.