Placa de circuito sin EDA

Para mí, no hay duda de que una de las tareas que más tiempo consume cuando se trata de producir una placa nueva es pasar de la rutina al diseño final. Debo admitir que no soy un experto, pero a mí me lleva días, y nunca podría hacerlo sin la ayuda de Kicad, incluso para circuitos de complejidad modesta. Sería muy interesante para mí saber cómo era al principio, cuando el software EDA (automatización de diseño electrónico) no existía en absoluto. ¿Cuál fue la técnica, cuáles fueron las herramientas? Estoy convencido de que uno debe aprender a hacer matemáticas con papel y lápiz antes de usar una calculadora, por eso pregunto.

¡Muy muy interesante! ¡Gracias a todos por sus respuestas o comentarios!
Incluso con EDA, a veces encuentro que es más rápido para tableros muy pequeños de una sola cara usar el equivalente de la década de 1990 de cinta y punto, Paint o algún programa de gráficos de bajo nivel equivalente. La capacidad de clonar formas de una biblioteca privada de huellas SOIC, dibujar líneas de un cierto ancho, etc., ¡no necesitamos inspectores de reglas de diseño apestosos!
Un paso fue dibujar un esquema ordenado utilizando los pinouts reales del paquete. Esto ayudaría a saltarse la etapa de "nido de ratas", ya que era muy difícil mover las pegatinas de huellas de IC. (Recuerdo haber cortado secciones de vitela o mylar para mover un buen trozo de cinta a un nuevo lugar para permitir apretar más partes o rastros).

Respuestas (5)

Antes de que las computadoras fueran baratas y estuvieran lo suficientemente disponibles para usarse para tales cosas, una "persona de diseño" (una especialidad del dibujante) diseñaría manualmente el diseño del tablero. Esto se hizo en una mesa de dibujo de mayor tamaño que el tablero real. El ingeniero proporcionó un esquema de tamaño D para generar la placa.

El encargado del diseño dibujaría con lápiz las pistas y luego usaría una cinta especial sobre los bocetos. Esta cinta era negra y similar a la cinta de enmascarar. Venía en rollos para anchos de trazo predeterminados en proporciones de ampliación específicas. Por ejemplo, tendría un rollo de cinta de "20 mil" para usar con una ampliación de 4x, por lo que la cinta tenía en realidad 80 mils de ancho. También había láminas adhesivas para cortar con un cuchillo exacto para áreas de cobre con formas arbitrarias. Como mencionó WhatRoughBeast en un comentario, también había varios patrones adhesivos prefabricados que podía comprar para varios tamaños de ampliación. Los ejemplos fueron la huella de un DIP de 14 pines, un paquete TO-92 y similares. Esto hizo que parte del trabajo duro fuera más fácil y menos propenso a errores.

La hoja de dibujo terminada con cinta se usó luego fotográficamente para hacer las transparencias que se usaron para fabricar el tablero. En realidad, había una hoja con cinta terminada para cada capa de PCB.

Puede tomar dos semanas para que el diseño esté terminado para una tabla de 40 pulgadas cuadradas, dependiendo de la complejidad, por supuesto. Después de eso, el técnico de diseño y el ingeniero pasarían un día "mapa de ruta". El tipo de diseño comenzaría con un pin de una parte, luego seguiría los trazos y llamaría a todos los demás pines de partes encontrados, marcando los trazos como marcados. El ingeniero seguiría el esquema, marcando las conexiones como verificadas. Así es como se encontraron conexiones faltantes y erróneas.

Después de la planificación, normalmente se requieren uno o dos días más de trabajo de diseño para solucionar los problemas encontrados, luego más planificación, etc.

Sin embargo, todo eso es historia antigua. Si bien es interesante como historia, realmente no es relevante hoy. Es mucho mejor usar un paquete integrado de diseño de placas y esquemas donde el software garantiza que el diseño final coincida con el esquema.

También debe mencionar las almohadillas de paquete IC autoadhesivas, disponibles en tamaños 2x y 4x. Estos eran patrones de almohadillas opacas sobre un respaldo transparente que se podía colocar sobre la hoja de Mylar. Disponible en patrones DIP y TO. También vale la pena mencionar el uso de una cuadrícula (espaciado 0.1 en mi experiencia) debajo de las sábanas para mantener todo cuadrado y con un espacio uniforme.
@Qué: Buen punto, agregó.

Para el diseño de transceptores, en Motorola, alrededor de 1976, el ingeniero de diseño electrónico trabajaría con un dibujante.

Se utilizó un producto llamado Rubylith. Se usó un cuchillo exacto para cortar áreas. El Rubylith restante estaría donde se pretendía la lámina de cobre.

No recuerdo qué escala usamos. Creo que hicimos la escala de 8 a 1 o de 4 a 1.

muy tedioso

Aparentemente, Rubylith todavía está disponible hoy:

Rubylith

El diseño de la placa de circuito impreso se realizó a mano en hojas transparentes de varias veces el tamaño real de la placa de circuito impreso. Usualmente usando cinta de color en mesas de luz. Se usaron técnicas de fotografía para reducir el tamaño creando negativos 1:1 de alto contraste que se usaron para "imprimir" la PCB.

Creo que estas personas están haciendo un circuito integrado en lugar de una PCB. Pero te haces una idea... tedioso:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Hubo un par de procesos diferentes que se usaron en los días anteriores a los programas CAD.

Uno de ellos era rubylith, que era una fina película roja sobre la parte superior de una hoja de mylar. Este fue un proceso negativo, en el que se cortó la película de rubílito para hacer las pistas y las almohadillas.

Otro proceso se llamó tape and dot. Fue un proceso positivo en el que se colocó la cinta para crear las pistas y se usaron los puntos para crear los pads. Esto se hizo a gran escala para lograr una mayor precisión, luego se fotografiaría el diseño y se reduciría el tamaño a la escala requerida.

Ver este artículo en EETimes

¡Oh sí! Recuerdo mis primeros días como técnico de ingeniería, donde un ingeniero me entregaba un esquema en una hoja de tamaño "D" de papel vitela de cuadrícula de 0,1" y yo tenía que construir una placa de pruebas a partir de él. A veces, estaba en un plano real. Tendría que adquirir las piezas y envolver con alambre una placa para digital o crear una placa de prueba de "avión" construida en el tamaño de placa deseado con los conectores apropiados en los lugares correctos para encajar en un prototipo. Luego trataría de hacer que funcione en el banco antes de que fuera a dibujar para el diseño de PCB. Mi trabajo sería depurarlo y encontrar cualquiera de mis propios errores o los errores del ingeniero y corregirlos en consecuencia. Se hizo mucho más fácil con la llegada de los programas EDA computarizados que podrían simular los circuitos. e ir a un diseño de PCB terminado en poco tiempo. fueron divertidos, pero hoy en día, la mayoría de las simulaciones de circuitos son bastante robustas y localizan los problemas mucho antes de ir a la casa de la placa de PC, lo que ahorra mucho tiempo. No obstante, hay ciertas situaciones en las que las simulaciones no se resolverán cuando los prototipos de placas de prueba aún estén en orden. Aprendí esto en un seminario organizado por Bob Pease de National Semiconductor. Me sorprendieron bastante las condiciones en las que la simulación por computadora no arroja una respuesta, y el circuito simulado en realidad no funciona, pero funciona cuando está en forma de tablero. Bob era el científico jefe de National y cuando murió, la industria perdió a un verdadero genio en el mundo analógico. hay ciertas situaciones en las que las simulaciones no se resolverán cuando los prototipos de placa de prueba todavía están en orden. Aprendí esto en un seminario organizado por Bob Pease de National Semiconductor. Me sorprendieron bastante las condiciones en las que la simulación por computadora no arroja una respuesta, y el circuito simulado en realidad no funciona, pero funciona cuando está en forma de tablero. Bob era el científico jefe de National y cuando murió, la industria perdió a un verdadero genio en el mundo analógico. hay ciertas situaciones en las que las simulaciones no se resolverán cuando los prototipos de placa de prueba todavía están en orden. Aprendí esto en un seminario organizado por Bob Pease de National Semiconductor. Me sorprendieron bastante las condiciones en las que la simulación por computadora no arroja una respuesta, y el circuito simulado en realidad no funciona, pero funciona cuando está en forma de tablero. Bob era el científico jefe de National y cuando murió, la industria perdió a un verdadero genio en el mundo analógico.