Płytka bez EDA

Dla mnie nie ma wątpliwości, że jednym z najbardziej czasochłonnych zadań, jeśli chodzi o wyprodukowanie nowej planszy, jest przejście od szczurów do ostatecznego układu. Muszę przyznać, że nie jestem ekspertem, ale dla mnie zajmuje to wiele dni i nigdy nie byłbym w stanie tego zrobić bez pomocy Kicad, nawet w przypadku obwodów o skromnej złożoności. Byłoby dla mnie bardzo interesujące wiedzieć, jak było na początku, kiedy oprogramowanie EDA (Electronic Design Automation) w ogóle nie istniało. Jaka była technika, jakie były narzędzia? Jestem przekonany, że przed użyciem kalkulatora należy nauczyć się matematyki za pomocą papieru i ołówka, dlatego pytam.

Zanim komputery były tanie i dostępne na tyle, by można było z nich korzystać, „osoba odpowiedzialna za układ” (specjalność rysownika) ręcznie zaprojektowała układ płyty. Dokonano tego na stole kreślarskim w rozmiarze większym niż prawdziwa plansza. Inżynier dostarczył schemat wielkości D, z którego można wygenerować płytkę.

Układacz lekko rysował ołówkiem, a następnie nakładał specjalną taśmę na szorstkie szkice. Taśma była czarna i podobna do taśmy maskującej. Pojawiał się w rolkach dla wcześniej określonych szerokości śladów przy określonych proporcjach powiększenia. Na przykład, miałbyś rolkę taśmy „20 mil” do użycia przy powiększeniu 4x, więc taśma miała szerokość 80 mil. Były też arkusze samoprzylepne do wycinania za pomocą noża dokładnie do dowolnie ukształtowanych obszarów miedzianych. Jak wspomniano w komentarzu WhatRoughBeast, istnieją również różne gotowe wzory klejów, które można kupić dla różnych rozmiarów powiększenia. Przykładami były ślad 14-pinowego mikroprzełącznika, pakiet TO-92 i tym podobne. To sprawiło, że niektóre pomruki działają łatwiej i są mniej podatne na błędy.

Gotowy arkusz kreślarski został następnie użyty fotograficznie do wykonania folii, które zostały użyte do wyprodukowania tablicy. W rzeczywistości dla każdej warstwy PCB znajdował się gotowy arkusz z taśmą.

Ukończenie układu może potrwać dwa tygodnie, może w zależności od złożoności może to być 40-calowa tablica. Po tym facet z układem spędziłby dzień na tworzeniu mapy drogowej. Układacz zaczynał od jednego pinu jednej części, a następnie podążał za śladami i wzywał wszystkie inne napotkane piny, zaznaczając ślady jako zaznaczone. Inżynier podążałby za schematem, zaznaczając połączenia jako sprawdzone. W ten sposób znaleziono brakujące i błędne połączenia.

Po opracowaniu planu działania zwykle potrzeba jednego lub dwóch dodatkowych układów, aby naprawić znalezione problemy, a następnie więcej planów itp.

Jednak wszystko to jest starożytna historia. Choć jest interesująca jak historia, dzisiaj tak naprawdę nie jest aktualna. O wiele ładniej jest korzystać ze zintegrowanego pakietu do projektowania schematów i plansz, w którym oprogramowanie gwarantuje, że ostateczny układ pasuje do schematu.

W przypadku projektu Tranceiver w Motoroli, około 1976 r., Inżynier elektroniki współpracowałby z kreślarzem.

Zastosowano produkt o nazwie Rubylith. Do wycięcia obszarów użyto noża Exacto. Pozostały Rubylith byłby tam, gdzie miała być folia miedziana.

Nie pamiętam, jakiej skali używaliśmy. Uważam, że wykonaliśmy skalę od 8 do 1 lub od 4 do 1.

Bardzo nudne.

Najwyraźniej Rubylith jest nadal dostępny dzisiaj:

Układ PCB został wykonany ręcznie na przezroczystych arkuszach kilka razy większy niż rzeczywisty rozmiar PCB. Zwykle za pomocą kolorowej taśmy na lekkich stołach. Zastosowano techniki fotograficzne, aby zmniejszyć rozmiar, tworząc negatywy 1: 1 o wysokim kontraście, używane do „drukowania” płytki drukowanej.

Myślę, że ci ludzie robią układ scalony zamiast płytki drukowanej. Ale masz pomysł ... żmudny:

Było kilka różnych procesów, które były używane w czasach przed programami CAD.

Jednym z nich był rubylit, który był cienkim czerwonym filmem na wierzchu arkusza mylaru. Był to proces negatywny, w którym folia rubylitu została odcięta, aby utworzyć ścieżki i podkładki.

Kolejny proces nazwano taśmą i kropką. To był pozytywny proces, w którym kładziono taśmę do tworzenia ścieżek, a kropki były używane do tworzenia podkładek. Dokonano tego na dużą skalę, aby uzyskać większą precyzję, a następnie układ zostanie sfotografowany i zmniejszony do wymaganej skali.

Zobacz ten artykuł w EETimes

O tak! Pamiętam swoje wczesne lata jako technika inżyniera, w którym inżynier wręczyłby mi schemat na arkuszu wielkości „D” welonu siatki .1 ”i musiałem z niego zbudować płytkę ścienną. Czasami byłby to rzeczywisty plan. Musiałbym zaopatrzyć się w części i albo owinąć drutem płytkę cyfrową, albo stworzyć płytkę „samolotową” zbudowaną na pożądanym rozmiarze płytki z odpowiednimi złączami w odpowiednich miejscach, aby zmieściły się w prototypie. ławce, zanim jeszcze zaczął projektować obwody drukowane. Moim zadaniem byłoby debugowanie go i znajdowanie błędów własnych lub inżyniera i poprawianie ich odpowiednio. Stało się to znacznie łatwiejsze wraz z pojawieniem się skomputeryzowanych programów EDA, które mogłyby symulować obwody i przejść do gotowego układu PCB w mgnieniu oka. „Dawne dni” były fajne, ale w dzisiejszych czasach większość symulacji obwodów jest dość solidna i dobrze lokalizuje problemy przed udaniem się do domu na płycie PC, co jest świetną oszczędnością czasu. Niemniej jednak istnieją pewne sytuacje, w których symulacje nie zostaną rozwiązane, gdy prototypy makiet są nadal w porządku. Nauczyłem się tego podczas seminarium prowadzonego przez Boba Pease'a z National Semiconductor. Byłem dość zaskoczony warunkami, w których symulacja komputerowa nie da odpowiedzi, a obwód symulowany faktycznie nie działa, ale działa, gdy jest w formie płytki. Bob był głównym naukowcem National, a kiedy zmarł, przemysł stracił prawdziwy geniusz w analogicznym świecie. istnieją pewne sytuacje, w których symulacje nie zostaną rozwiązane, gdy prototypy makiet są nadal w porządku. Nauczyłem się tego podczas seminarium prowadzonego przez Boba Pease'a z National Semiconductor. Byłem dość zaskoczony warunkami, w których symulacja komputerowa nie da odpowiedzi, a obwód symulowany faktycznie nie działa, ale działa, gdy jest w formie płytki. Bob był głównym naukowcem National, a kiedy zmarł, przemysł stracił prawdziwy geniusz w analogicznym świecie. istnieją pewne sytuacje, w których symulacje nie zostaną rozwiązane, gdy prototypy makiet są nadal w porządku. Nauczyłem się tego podczas seminarium prowadzonego przez Boba Pease'a z National Semiconductor. Byłem dość zaskoczony warunkami, w których symulacja komputerowa nie da odpowiedzi, a obwód symulowany faktycznie nie działa, ale działa, gdy jest w formie płytki. Bob był głównym naukowcem National, a kiedy zmarł, przemysł stracił prawdziwy geniusz w analogicznym świecie.