PCB ontwerp

Essentieel bij het realiseren van een elektronisch apparaat is meestal een printplaat. Hierop worden alle (of de meeste) componenten gemonteerd. Het ontwerpen van een pcb is een tweetrapsraket. Eerst wordt het elektrische schema getekend, daarna wordt er daarvan een pcb layout van gemaakt. Helaas is dit grotendeels handwerk. Weliswaar bestaan er autorouters die alle sporen op een pcb kunnen tekenen, maar de resultaten zijn vaak bedroevend. Je moet sowieso alle essentiĆ«le sporen eerst zelf tekenen zoals voor voeding, hoge stromen en spanningen, differential signalen, RF signalen, etc. Maar je wil ook controle op automatisch geplaatste via’s bijvoorbeeld. Een hele reeks via’s op een rij ziet er leuk uit, maar betekent soms een ongewenste onderbreking in het massavlak.

Ontzettend belangrijk is inzicht in de EMC problematiek, moet je bij de bron aanpakken, niet met ferrietkernen achteraf. Kabels die op de pcb worden aangesloten moeten worden voorzien van laagdoorlaatfilters en indien nodig ESD bescherming. Tijdens de ontwerpfase zijn op printplaatniveau de meerkosten gering. Hier al tijdens de prototypefase rekening mee houden, scheelt heel veel problemen ten opzichte van pas oplossen als je in productie gaat. En de kosten worden pas echt hoog als je producten al bij de klanten staan en er dan nog modificaties nodig zijn.

Er bestaan veel softwarepakketten voor het tekenen van elektrische schema’s en het maken van een PCB layout. Enkele van de programma’s waar IDcircuits ervaring mee heeft: Layo1, Orcad, UltiBoard, Pulsonix, Altium Designer en KiCad. Altium is veelgebruikt in de industrie, behoorlijk uitgebreid maar daarmee ook complex om te doorgronden.

Alle voors en tegens afwegend is KiCad eerste keus geworden. Dat is een volledig open source pakket voor het tekenen van schema’s en het layouten van een PCB. Nagenoeg onbegrensd in het aantal lagen (32), de afmetingen of het aantal componenten. Veel pcb fabrikanten ondersteunen tegenwoordig KiCad bestanden rechtstreeks. Geen noodzaak meer om gerber en excellon files te maken. Nog een paar voordelen van KiCad: de files zijn allemaal leesbare tekstfiles. Dat maakt het mogelijk om sommige aanpassingen met een tekst editor te doen. Repeterende handelingen gaan zo vaak sneller dan via een grafische user interface.

Ook werkt KiCad op alle relevante platformen, Windows, Linux en macOS. Ook geen vervelend gedoe met node locked licenties, beperkingen in aantal componenten, lagen of afmetingen. En heel fijn, geen dongles of license server en geen torenhoge jaarlijkse maintenance fees. En van de ontwerpen die wij realiseren krijgt u indien gewenst ook de KiCad source files, bij ons geen vendor lock-in!