El mundo anterior al CAD era duro. Afortunadamente, este largo y tedioso proceso se ha acortado drásticamente con el desarrollo de modernas herramientas CAD.
Hoy tenemos muchos lujos tecnológicos que eran inimaginables para las personas hace 100 años. Si vieran en lo que vivimos ahora, pensarían que es magia, pero a medida que pasa el tiempo y la humanidad continúa progresando y mejorando su tecnología, nosotros también.
Podría decirse que una de las mejores cosas que surgieron del siglo XX fue la invención de Paul Eisler de la placa de circuito impreso. Eisler patentó un método para grabar circuitos de cobre en capas de lámina de cobre unidas a una base no conductora reforzada con vidrio llamada núcleo. Eisler presentó una patente en 1943, pero los primeros PCB no se generalizaron hasta la década de 1950, cuando las radios de transistores estuvieron más disponibles.
La foto de arriba muestra una radio de 1940, antes de que se inventaran los PCB. Como puedes ver, es un desastre. Los componentes se pueden conectar en cualquier lugar, lo que dificulta mucho las pruebas y la depuración. Fue construido a mano, aumentando los costos y reduciendo la confiabilidad del producto. Avance rápido unas pocas décadas hasta la década de 1960 y comenzamos a ver componentes de orificio pasante en tableros de múltiples capas. Apenas dos décadas después, en la década de 1980, los ingenieros colocaban componentes de montaje superficial y circuitos integrados en las placas. Hasta la década de 1980, las placas de circuito impreso se diseñaban a mano sin el uso de una computadora. ¿Cómo lo hicieron esos diseñadores?
Al principio, cuando diseñaba una PCB, necesitaba algo como esto (la lista completa se puede encontrar aquí): pcbwizards.com):
- mesa o tablero de dibujo
- mesa ligera
- rejilla de mylar
- sistema de asignación de pines
- hoja de mylar de 7 mil
- 2 mil Mylar ‘Die Matte’
- vitela
- Varios tamaños de cinta crepe troquelada
- Cuchillos y hojas X-Acto
- lápiz de color
- plantilla de dibujo
- Mina HB de 5 mm y portaminas
El primer paso en el proceso fue crear el esquema. El proceso de creación de esquemas hoy en día es, como puede imaginar, muy diferente al de los días anteriores al CAD. En los primeros días, los esquemas fueron creados por dibujantes electrónicos. También puede tomar una clase para esto.
La redacción de esquemas fue similar a la redacción realizada para la construcción. Tenía todos los sospechosos habituales: lápices, sacapuntas, camisetas, triángulos, mesas inclinadas, gomas de borrar. Para dibujar esquemas, las plantillas de circuitos electrónicos especiales le permiten crear los mismos componentes cada vez, como capacitores y resistencias. Después de dibujar el esquema usando una plantilla, use un cuadrado en T y listo para conectarlo. tendrás el esquema.
Una vez que se crea el esquema y se verifica su precisión, se entrega al diseñador de PCB. Hoy en día, muchos ingenieros eléctricos que diseñan tableros también parecen hacer el diseño, pero en la década de 1980 no era común. En aquellos días, los ingenieros diseñarían circuitos, crearían esquemas y se los darían a los diseñadores de PCB. En aquel entonces, el diseño y el enrutamiento de la placa eran más un arte que una ciencia. Es un híbrido de los dos porque hoy en día los diseñadores de PCB necesitan conocer y comprender muchos principios eléctricos.
Una vez que el diseñador tenía los esquemas, él (rara vez ella en la década de 1980) comenzaba el proceso de diseño. Para diseñar la placa, el diseñador coloca el folleto de calcomanías de componentes en una hoja de Mylar. Mylar se usó junto con una caja de luz para que los diseñadores pudieran ver las capas del tablero durante el diseño y el enrutamiento. Estas calcomanías son paquetes y tamaños de componentes estándar. Dependiendo de quién haya obtenido las calcomanías, es posible que deba dibujar en la hoja o puede aplicarlas como pegatinas.
Después de arreglarlos y colocarlos dibujando y pegando, el diseñador tuvo que enrutar el PCB. Para agregar enrutamiento, el diseñador primero usa lápices de colores como borrador. Una vez satisfecho, utilice la cinta. Se utilizaron cintas de diferentes colores para distinguir las diferentes capas. A menudo se usaba una combinación de colores rojo y azul para tableros de 2 capas. Esto explica por qué hasta el día de hoy es común usar rojo y azul para las capas superior e inferior de las herramientas CAD.
Ahora que tiene el esquema y el diseño de la placa de la década de 1980, ¿cómo se fabricó la placa? Envíe los archivos Gerber al fabricante como lo haría hoy, pero en lugar de hacerlo electrónicamente, tendría que hacerlo manualmente. Este método requiere que tomes una foto de cada capa, la imprimas y la envíes al fabricante. Una vez obtenida la imagen por parte del fabricante, se enviaba a un fotoplotter para iniciar el proceso de fabricación.
El mundo anterior al CAD era duro. Afortunadamente, este largo y tedioso proceso se ha acortado drásticamente con el desarrollo de modernas herramientas CAD. Los costos también se han reducido, ya que ya no necesita seguir comprando calcomanías de componentes y herramientas de dibujo. Desde mediados de la década de 1980, las herramientas CAD de PCB realmente han despegado, poniendo fin a los antiguos métodos de dibujo manual. Este fue el principio del fin del dibujo manual, y se tuvieron que aprender nuevas habilidades para la nueva era CAD.
salsa
#1: Hanson, Steven. “Restauración de radio antigua Filco 40-185XF de 1940” tensión inversa28 de marzo de 2014, retrovoltage.com/2014/04/02/1940-philco-40-185xf-antique-radio-restauración
#2: Brooks, Bill. PCBWizards.ES