En este artículo, aprenderá paso a paso cómo diseñar su propia PCB.
Una placa de circuito impreso (PCB) es un tipo de circuito eléctrico que conecta componentes grabándolos en una capa de cobre. Es una parte integral de todos los dispositivos electrónicos que usamos, desde las computadoras de nuestros teléfonos inteligentes y portátiles hasta los automóviles totalmente autónomos del futuro cercano.
Así que no es de extrañar Mercado global de PCB se espera que aumente a 10.600 millones de dólares a finales de 2024. Pero, ¿cómo crear tu propia PCB?
Tabla de contenido
Pasos para diseñar tu propia PCB
- Creación de esquemas de PCB
- Diseño de PCB
- Ensamblar la placa de circuito impreso
Paso 1: Crear un esquema de PCB
Antes de hacer nada, la parte importante es tener un esquema o plano de PCB. Esto se puede obtener de dos maneras: encontrando un diagrama listo para usar en línea o redactándolo desde cero. Para el primero, hay una serie de esquemas gratuitos disponibles en sitios web de recursos como Circuit Basics y All PCB.
Sin embargo, si desea crear su propio esquema, debe decidir dos cosas: el tipo de PCB que desea construir y los componentes que desea utilizar. Por ejemplo, si quieres crear un robot, necesitarás sensores, motores e incluso lanzadores de bolas en tu diseño. Por supuesto, este proceso requiere un nivel intermedio de conocimientos en ingeniería eléctrica, así que solo intente crear sus propios esquemas si puede colocar con confianza todos los componentes correctos en el diseño de su PCB.
Paso 2: Diseño de PCB
Una vez que el plano está completo, es hora de crear un modelo 3D y prepararlo para imprimirlo. Puede ser un poco complicado, pero puede simplificar el proceso con la ayuda de un software de diseño de PCB. A continuación se presentan algunos de ellos.
Águila de Autodesk
Quizás el software de diseño de PCB más popular hoy en día es Eagle de Autodesk, un software gratuito de diseño y esquemas que es compatible con todos los sistemas operativos antes mencionados. Es un tipo de software de PCB diseñado para todos, y no solo es gratuito. También viene con todo lo que necesita para crear un diseño completo de PCB. Al mismo tiempo, cuanto más complejo sea el diseño, menos fácil de usar será el software para los principiantes.
Diseñador de Altium
Altium Designer resuelve estos problemas integrando los elementos dispares pero conectados del diseño de PCB, desde los esquemas y la ubicación de los componentes hasta los trazos de cableado y la generación de archivos de diseño.
además Compatibilidad con el software Altium Designer y Eagle Será más fácil de usar para aquellos que ya están familiarizados con este último. Esta interoperabilidad es importante cuando se diseña en función de esquemas existentes, se combinan diseños o se introducen conexiones más complejas en esquemas básicos y diseños de PCB.
Geppetto
Pero si eres un completo principiante, es posible que tengas mejor suerte con Geppetto. Desarrollado por Gumstix, Geppetto aporta la funcionalidad de arrastrar y soltar al diseño de su PCB. Si bien Eagle es gratuito y Altium Designer es para todos, desde principiantes hasta diseñadores experimentados, Geppetto también es un servicio en línea que se puede utilizar para diseñar, probar, fabricar y entregar PCB.
Elegir el software de diseño de PCB adecuado determinará la eficiencia con la que puede llegar al diseño que necesita.
Paso 3: Construir la PCB
Una vez que el archivo de PCB esté listo, puede hacerlo en casa o enviarlo al fabricante. Si quieres hacer lo primero, primero asegúrate de tener los siguientes materiales:
- Papel fotográfico o satinado
- Copperplate
- Solución de cloruro férrico
- hierro
- Perforación de PCB
Primero, imprima el diseño de la placa de circuito impreso en papel brillante y luego pegue el lado brillante en la placa de cobre. Cuando se plancha, se “imprime” en cobre.
El siguiente paso, el grabado, es fácil pero complicado. Esto implica remojar el cobre en una solución de cloruro férrico para que el cobre desenmascarado (no conductor) presente en la capa más externa se disuelva de la placa.
Estudio publicado en la revista “Nature” El cloruro férrico es muy ácido, así que asegúrate de usar siempre guantes. ¡Y no lo tires al fregadero! Puede corroer las tuberías. En su lugar, diluye la solución con (una gran cantidad) de agua, séllala y tírala a la basura.
Cuando se seque, toma el taladro y traza con cuidado las líneas dejadas por el papel fotográfico. Eso es todo, ¡ya está! Ahora puede comprar los componentes que necesita para hacer funcionar la PCB y soldarlos a la placa.
Terminación del diseño al fabricante S
Una vez más, si este proceso parece desalentador o no tienes los materiales, siempre puedes enviar tu diseño a un fabricante de PCB como Seeed Studio para imprimir y posiblemente ensamblar los componentes en tu placa (costo adicional).
Una vez que te asegures de que el formato de archivo de PCB es .gerber, puedes decidir fácilmente cómo quieres imprimir la placa. Algunos fabricantes, como OSH Park, aceptan otros formatos como KiCad. En cualquier caso, siempre es mejor comprobar cuáles son tus requisitos antes de enviar el archivo.
Espere gastar alrededor de $ 50 en el tablero, pero podría ser más bajo si no es demasiado complicado. Si también desea que las piezas sean soldadas por el fabricante, tendrá que pagar una tarifa por cada pieza utilizada. No olvide incluir los gastos de servicio y envío en sus cálculos.
resumen
El software de diseño presentado aquí es diferente de una forma u otra, pero sigue los mismos pasos importantes: creación de esquemas, diseño de PCB en blanco, diseño de PCB y colocación de componentes.
Puede ser una tarea difícil, especialmente para los principiantes, pero si sabe lo que está haciendo, puede recrear el diseño de su PCB y reparar la electrónica en casa, mejorar el diseño de su PCB para hacer que su dispositivo sea aún más pequeño o más eficiente, o crear su propia PCB desde cero para su propia invención.
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