Placa de circuito sem EDA

Para mim, não há dúvida de que uma das tarefas mais demoradas quando se trata de produzir uma nova prancha está indo de um rato para o layout final. Devo admitir que não sou especialista, mas para mim leva dias e nunca seria capaz de fazê-lo sem a ajuda de Kicad, mesmo em circuitos de complexidade modesta. Seria muito interessante para mim saber como era no início, quando o software EDA (automação de design eletrônico) não existia. Qual foi a técnica, quais foram as ferramentas? Estou convencido de que se deve aprender a fazer contas com papel e lápis antes de usar uma calculadora, é por isso que estou perguntando.

Antes que os computadores fossem baratos e disponíveis o suficiente para serem usados ​​para essas coisas, uma "pessoa de layout" (uma especialidade de desenhista) projetaria manualmente o layout da placa. Isso foi feito em uma mesa de desenho em tamanho maior que o quadro real. O engenheiro forneceu um esquema em tamanho D para gerar a placa.

O cara do layout escrevia levemente as faixas e depois usava fita especial sobre os esboços. Essa fita era preta e semelhante à fita adesiva. Ele veio em rolos para larguras de traços pré-determinadas em proporções de ampliação específicas. Por exemplo, você teria um rolo de fita "20 mil" para ser usado na ampliação de 4x, de modo que a fita tinha, na verdade, 80 mils de largura. Havia também folhas adesivas a serem cortadas com uma faca de exacto para áreas de cobre de formato arbitrário. Como o WhatRoughBeast mencionou em um comentário, também havia vários padrões de adesivos pré-fabricados que você poderia comprar para vários tamanhos de ampliação. Exemplos foram a pegada de um DIP de 14 pinos, um pacote TO-92 e similares. Isso fez com que parte do trabalho pesado fosse mais fácil e menos propensa a erros.

A folha de desenho gravada acabada foi então usada fotograficamente para fazer as transparências que foram usadas para fabricar o cartão. Na verdade, havia uma folha gravada acabada para cada camada de PCB.

Pode levar duas semanas para que o layout seja finalizado para uma placa de 40 polegadas quadradas, dependendo da complexidade, é claro. Depois disso, o cara e o engenheiro do layout passavam um dia "mapeando". O cara do layout começaria em um pino de uma parte, seguia os traços e chamava todos os outros pinos encontrados, marcando os traços como marcados. O engenheiro acompanharia as conexões esquemáticas e marcadas como verificadas. Foi assim que as conexões ausentes e errôneas foram encontradas.

Após o roteiro, geralmente um dia ou dois de mais trabalhos de layout seriam necessários para corrigir os problemas encontrados, depois mais mapas etc.

No entanto, tudo isso é história antiga. Embora interessante como a história, atualmente não é relevante hoje. É muito melhor usar um pacote de desenho esquemático e de placa integrado, em que o software garante que o layout final corresponda ao esquema.

Para o projeto Tranceiver, na Motorola, por volta de 1976, o engenheiro de design eletrônico trabalhava com um desenhista.

Foi utilizado um produto chamado Rubylith. A faca Exacto foi usada para cortar áreas. O Rubylith restante seria onde a folha de cobre se destinava.

Não me lembro de qual escala usamos. Acredito que fizemos a escala de 8 para 1 ou 4 para 1.

Muito entediante.

Aparentemente, Rubylith ainda está disponível hoje:

O layout da PCB foi feito manualmente em folhas transparentes várias vezes o tamanho real da PCB. Geralmente usando fita colorida em mesas de luz. Técnicas de fotografia foram usadas para reduzir o tamanho, criando negativos 1: 1 de alto contraste usados ​​para "imprimir" a PCB.

Eu acho que essas pessoas estão fazendo um circuito integrado em vez de um PCB. Mas você entendeu a idéia ... entediante:

Havia alguns processos diferentes usados ​​nos dias anteriores aos programas CAD.

Um deles era o rubilito, que era uma fina película vermelha por cima de uma folha de mylar. Este foi um processo negativo, em que o filme de rubilito foi cortado para fazer as faixas e as almofadas.

Outro processo foi chamado de fita e ponto. Foi um processo positivo em que a fita foi colocada para criar as faixas e os pontos foram usados ​​para criar as almofadas. Isso foi feito em larga escala para obter mais precisão; o layout seria fotografado e reduzido em tamanho para a escala necessária.

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Ai sim! Lembro-me dos meus primeiros dias como técnico de engenharia, onde um engenheiro me entregava um esquema em uma folha de tamanho "D" de pergaminho de 0,1 "e eu precisava construir uma tábua de pão a partir dele. Às vezes, ele estava em um plano real. Eu precisaria adquirir as peças e enrolar uma prancha para digital ou criar uma placa de ensaio para "avião" construída no tamanho de placa desejado com conectores apropriados nos lugares certos para caber em um protótipo. Depois, tentaria fazê-la funcionar antes de começar a desenhar para o design de placas de circuito impresso. Meu trabalho seria depurá-lo e encontrar algum erro meu ou do engenheiro e corrigi-lo de acordo. Ficou muito mais fácil com o advento de programas computadorizados de EDA que simulavam os circuitos e vá para um layout de PCB pronto em pouco tempo. "Os velhos tempos" eram divertidos, mas hoje em dia, a maioria das simulações de circuitos é bastante robusta e localiza problemas muito antes de ir para a casa da placa de PC, o que economiza muito tempo. No entanto, há certas situações em que as simulações não serão resolvidas quando os protótipos da placa de ensaio ainda estiverem em ordem. Aprendi isso em um seminário realizado por Bob Pease, da National Semiconductor. Fiquei bastante surpreso com as condições nas quais a simulação por computador não fornecerá uma resposta, e o circuito simulado na verdade não funciona, mas funciona quando em forma de placa de ensaio. Bob era o principal cientista da National e, quando ele morreu, a indústria perdeu um verdadeiro gênio no mundo analógico. Em certas situações, as simulações não serão resolvidas quando os protótipos da placa de ensaio ainda estiverem em ordem. Aprendi isso em um seminário realizado por Bob Pease, da National Semiconductor. Fiquei bastante surpreso com as condições nas quais a simulação por computador não fornecerá uma resposta, e o circuito simulado na verdade não funciona, mas funciona quando em forma de placa de ensaio. Bob era o principal cientista da National e, quando ele morreu, a indústria perdeu um verdadeiro gênio no mundo analógico. Em certas situações, as simulações não serão resolvidas quando os protótipos da placa de ensaio ainda estiverem em ordem. Aprendi isso em um seminário realizado por Bob Pease, da National Semiconductor. Fiquei bastante surpreso com as condições nas quais a simulação por computador não fornecerá uma resposta, e o circuito simulado na verdade não funciona, mas funciona quando em forma de placa de ensaio. Bob era o principal cientista da National e, quando ele morreu, a indústria perdeu um verdadeiro gênio no mundo analógico.