Phần mềm thiết kế mạch in

Phần mềm thiết kế mạch in

Khi cần sản xuất mạch số lượng lớn thì người ta phải sử dụng phần mềm, và từ đó dùng các máy móc hàn dán linh kiện nhằm đảm bảo được quá trình tự động hóa, hiện nay phần mềm thiết kế mạch in cũng khá phổ biến và được nhiều người tiếp cận nên cũng được ứng dụng trong việc tạo các mạch đơn giản, số lượng ít

 

Phần mềm thiết kế mạch in được dùng thiết kế bảng mạch trên máy tính dựa trên sơ đồ mạch điện cho trước. Gồm bố trí vị trí các linh kiện, các đường mạch dẫn điện, các điểm nối mạch,… lên các bản vẽ tổng thể của bảng mạch. Các bản vẽ này dùng cho chế tạo ra bảng mạch và lắp ráp linh kiện lên đó thành một bảng mạch điện vận hành được.

Việc tạo ra các bảng mạch có thể thực hiện thông qua các máy móc mắc tiền, dĩ nhiên là khi cần số lượng hoặc bạn đặt dịch vụ làm, nó đảm bảo tính thẩm mỹ và chất lượng nhưng chi  phí cao.  Cách phổ biến mà những sinh viên, người không chuyên thực hiện là ủi mạch, là dùng tờ giấy in sơ đồ mạch, kết hợp với dung dịch ( bột sắt) để ủi bay lớp đồng đi.

Mạch in thủ công

Cách nhanh và thuận tiện nhất hiện nay là sử dụng máy CNC chuyên phay mạch, với chi phí dưới 4 triệu, giúp phay mạch và cả khoan mạch, mà không phải ủi hoặc tự khoan.

Sản phẩm của mạch phay trên máy CNC
Bên dưới là quy trình và cách tạo mạch in theo tiêu chuẩn công nghiệp

 

Các giai đoạn chính chế tạo bảng mạch điện tử.

Bảng mạch 2 lớp của chuột: Mặt linh kiện (component) và phần đi dây

 

Công nghệ mạch in

Bảng mạch điện tử là một bảng nền cách điện có lắp các linh kiện được hàn và kết nối với các đường mạch điện theo sơ đồ định sẵn để thực hiện chức năng xác định. Để sản xuất hàng loạt, hoặc làm bảng mạch có nhiều linh kiện, hoặc phải bố trí lắp các linh kiện nhiều chân,… người ta áp dụng công nghệ mạch in để tạo ra bảng mạch cách nhanh chóng và chính xác.

 

Công việc của công nghệ mạch in là tạo một tấm phim chứa hình ảnh các đường mạch, in hình này lên lớp mặt đồng của tấm nguyên liệu, sau đó khoan lỗ và ăn mòn đồng ở phần ngoài các đường mạch. Tùy theo nhu cầu làm mạch mà hiện nay mạch in được đặc trung với số lớp khác nhau:

 

Mạch in hai lớp có một mặt đồng, dùng phổ biến ở chuột máy tính, các thiết bị âm thanh dân dụng, các điều khiển quạt, lò vi sóng,…

Mạch in ba lớp có hai mặt đồng, dùng trong các thiết bị điện tử phức tạp như hệ thống đo lường,…

Mạch in năm lớp, tương đương với ép hai loại kể trên, có ba lớp đồng và hai lớp cách điện, dùng trong các hệ phức tạp cao như máy tính cá nhân,…

Mạch in nhiều lớp hơn, dùng trong thiết bị cần tiết kiệm không gian.

Hầu hết các phần mềm thiết kế mạch in hiện làm việc trên máy tính cá nhân ở môi trường MS Windows. Tại các hãng chế tạo máy lớn, như thiết kế bo mạch chủ cho máy điện toán, điện thoại thông minh,… thì phần mềm này làm việc ở các máy tính trạm.

Trước năm 1995 có dạng phần mềm thiết kế mạch in làm việc ở PC DOS, hỗ trợ người vẽ mạch gần thủ công, và sau đó xuất ra trên máy in laser thành bản ảnh để đưa lên phim. Nó không liên thông với công đoạn vẽ sơ đồ mạch, và người vẽ mạch in phải tự nhớ sơ đồ mạch, kích cỡ các linh kiện dùng đến, và chọn đặt các đường mạch theo trực quan.

 

Từ khi có MS Windows thì phần mềm thiết kế mạch in là thành phần của phần mềm thiết kế mạch điện tử. Phần mềm này hỗ trợ thiết kế sơ đồ mạch điện, và nếu người vẽ sơ đồ mạch tuân thủ đúng cú pháp vẽ, thì bản thiết kế sơ đồ mạch này có thể chuyển tới phần mềm thiết kế mạch in để hỗ trợ vẽ ra bảng mạch in.

 

Các phần mềm thiết kế mạch được dùng phổ biến có OrCad, ProtelSE99, DXP2004, Altium Designer, PowerPCB, Eagle,… Trong đó có hai dòng sản phẩm là OrCad và Protel (gồm ProtelSE99, DXP2004, Altium Designer) được nhiều người biết nhất.

Mạch in khi thiết kế và thành phẩm có hàn dán hai mặt.

Các tính năng

Thông thường, một phần mềm đồ sộ như OrCad hoặc Protel có hai phần thực hiện nhiệm vụ riêng biệt

 

Bộ phận vẽ mạch nguyên lý

Bộ phận vẽ mạch in. Bộ phận vẽ mạch nguyên lý cho biết tính đúng đắn về sự liên kết đường mạch. Bộ phận này sẽ xuất ra một tập tin (thường gọi là netlist) để chuyển cho bộ phận vẽ mạch in. Bộ phận vẽ mạch in sẽ chuyển hóa các biểu tượng linh kiện thành các linh kiện các kích thước, hình dạng cơ học chính xác như linh kiện thật và đồng thời đánh dấu các chân linh kiện được kết nối với nhau.

Các tính năng cơ bản mà một phần mềm thiết kế mạch in đáp ứng:

 

Tạo hình dạng và kích thước bản mạch

Cho phép nhập thư viện linh kiện. Cho phép tạo thư viện linh kiện mới.

Xoay, lật linh kiện

Kiểm tra các xung đột mạch như: khoảng cách tối thiểu giữa hai linh kiện; khoảng cách tối thiểu giữa hai đường mạch; chập đường mạch như chân đất đấu với chân nguồn;…

Tự động chạy đường mạch

Các phần mềm thiết kế mạch in

Tên        Hãng và ghi chú

Altium   Altium Designer (trước năm 2001 tên là Protel) và P-CAD, Cty có trụ sở tại Tasmania, Australia [4].

Autotrax              Phần mềm EDA/DEX của DEX 2020 Ltd. chạy trên Windows XP/Vista/7, gồm thiết kế sơ đồ mạch, thiết kế mạch in với giả lập Spice và phần ảo hóa 3D cho bảng mạch.

DipTrace              Phần mềm tầm trung DipTrace cho thiết kế sơ đồ mạch và mạch in, có một phiên bản miễn phí.

Edwinxp               Phần mềm của Visionics tích hợp hoàn toàn thiết kế sơ đồ mạch, mô phỏng và thiết kế mạch in.

Electronics Workbench  Thiết kế sơ đồ mạch, mô phỏng, thiết kế mạch in.

NI Multisim         Thiết kế sơ đồ mạch, mô phỏng SPICE.

EasyEDA               Phần mềm miễn phí trực tuyến thiết kế sơ đồ mạch, mô phỏng Spice, thiết kế mạch in.

CadSoft EAGLE  Phần mềm tầm trung cho thiết kế sơ đồ mạch và thiết kế mạch in, có một phiên bản miễn phí.

KiCad     Phần mềm mã nguồn mở thiết kế sơ đồ mạch và mạch in.

OrCAD  Phần mềm đầy đủ OrCAD cho thiết kế sơ đồ mạch và mạch in.

TARGET 3001!    Phần mềm thiết kế sơ đồ mạch tầm trung, có phiên bản miễn phí.

gEDA     Phần mềm mã nguồn mở thiết kế sơ đồ mạch bằng cách sử dụng gschem, mô phỏng, và thiết kế mạch in.

Mentor Graphics              PADs, phần mềm đầy đủ cho thiết kế sơ đồ mạch và mạch in của Mentor Graphics.

Electric VLSI Design System         Phần mềm EDA do Steven M. Rubin phát triển hồi đầu những năm 1980.

Sponsor

comment No comments yet

You can be first to leave a comment

mode_editLeave a response

Your e-mail address will not be published. Also other data will not be shared with third person. Required fields marked as *

menu
menu