نرم افزار طراحی برد الکترونیکی
نرم افزار طراحی برد الکترونیکی چیست؟
نرم افزار طراحی بردهای الکترونیکی یا نرم افزار طراحی PCB ابزاری برای کمک به مهندسان الکترونیک در طراحی شماتیک و لایه های (Layouts) بردهای مدار چاپی می باشد. مهندسان از این نرم افزار در فرآیند طراحی مدارات الکترونیکی، طرح‌های کتابخانه قطعات مدار و عیب یابی طرح مدارچاپی استفاده می کنند. نرم افزار طراحی PCB اغلب توسط شرکت های مهندسی و تیم هایی استفاده می شود که عموما به دنبال توسعه محصول می باشند. به طور کلی این نرم افزارها به مهندسان برای پیاده سازی یک مدار بر روی PCB جهت ترسیم لایه های مدار چاپی کمک می کنند. برای اینکه یک نرم افزار در دسته نرم افزارهای طراحی PCB قرار بگیرد باید شرایط زیر را داشته باشد:
- قابلیت اصلاح لایه PCB و مدار PCB را داشته باشد.
- جهت پیاده سازی راحت PCB شامل یک کتابخانه از شماتیک و فوت پرینت قطعات الکترونیکی باشد.
- ابزارهای ویرایش شماتیک شامل امکان اصلاح مشخصات الکتریکی اجزا، سیم بندی ها، نت ها و پین ها را فراهم کند.
جهت سفارش طراحی و تولید برد الکترونیکی از شرکت رویال صنعت سامانه مشاوره بگیرید.
نرم افزار طراحی برد pcb مدار چاپی
در این بخش به معرفی نرم افزارهای مناسب برای طراحی بردهای الکترونیکی خواهیم پرداخت. نرم افزارهای طراحی برد الکترونیکی زیادی وجود دارد. با این حال کاربر پسند بودن نرم افزار و قابلیت های بالا نرم افزاری در طراحی، یک نرم افزار را در اولویت استفاده قرار می دهد. همچنین رایگان بودن استفاده از یک نرم افزار، کاربر را جهت استفاده از آن نرم افزار ترغیب می کند. ابتدا به صورت اجمالی 11 نرم افزار رایگان در طراحی PCB معرفی شده و سپس به معرفی 10 نرم افزار مرسوم در طراحی PCB خواهیم پرداخت. 11 نرم افزار طراحی PCB رایگان به شرح زیر می باشند:
- PCBWeb Designer
- ZenitPCB
- TinyCAD
- Osmond PCB
- BSch3V
- ExpressPCB
- Kicad
- gEDA
- Fritzing
- DesignSpark PCB
- EasyEDA
بیشتر بخوانید: برد مدار چاپی PCB
انواع نرم افزار های طراحی برد الکترونیکی
عموماً در شرکت های مهندسی و به صورت حرفه ای از 10 نرم افزار زیر استفاده می شود.
1- Altium Designer
این نرم افزار ابتدا توسط شرکت Protel Systems که در سال 1985 در استرالیا تأسیس شد، طراحی شده است. سپس در سال 2001 نام خود را به Altium تغییر داد. آلتیوم یکی از قدرتمندترین و کاربرپسندترین نرم افزارهای طراحی برد مدار چاپی می باشد. در عموم صنایع پیشرفته و عمومی از این نرم افزار برای طراحی برد مدارچاپی استفاده می شود. این نرم افزار علاوه بر طراحی برد مدار چاپی در برنامه نویسی آرایه های منطقی برنامه پذیر کاربرد دارد. در ایران خروجی این نرم افزار توسط شرکت های سازنده برد مدرچاپی استفاده می گردد. با استفاده از این نرم افزار انواع مدارهای یک لایه و چندلایه به راحتی قابلیت طراحی دارد. در مجموع آلتیوم دیزاینر با قابلیت تبدیل ساده اطلاعات، طراحی دو بعدی و سه بعدی مدارچاپی قابل انعطاف، طراحی شماتیک و دیاگرام و قابلیت تولید فایل جهت ساخت، نرم افزاری قدرتمند در طراحی بردهای مدار چاپی می باشد.
2- Eagle
نرم افزار Eagle که مخفف Easily Applicable Graphical Layout Editor می باشد، یک نرم افزار طراحی بردهای مدار چاپی است که توسط شرکت آلمانی CadSoft Computer GmbH ایجاد شده است. این نرم افزار از سال 1988 توسط رودولف هوفر و کلاوس پیتر اشمیدیگر به دنیای طراحی الکترونیک عرضه گردید. لازم به ذکر است که این شرکت توسط Farnell در سال 2009 و سپس Autodesk در سال 2016 خریداری شد. این نرم افزار با نام جدید Autodesk EAGLE در سه نسخه (EAGLE Free ، EAGLE standard و EAGLE Premium) موجود می باشد. قابلیت ویرایشگری دیاگرام و شماتیک (اتصال به کتابخانه قطعات، بررسی قوانین الکتریکی، تولید لیست اتصالات بین قطعات)، حاشیه نویسی تغییرات بین شماتیک و PCB از جمله قابلیت های این نرم افزار است. همچنین این نرم افزار قابلیت امکان مشاهده تصویر 3 بعدی برد مدار چاپی، مسیر کشی خودکار و دستی، امکان چیدن قطعات به صورت دستی و خودکار برد، امکان ساخت سریع کتابخانه برای قطعات را دارد.
3- Proteus
نرم افزار پروتئوس، توسط Labcenter Electronics Ltd.شرکتی که توسط جان جیمسون در سال 1988 در بریتانیا تأسیس شد، توسعه داده شد. این مجموعه نرم افزار دارای دو نرم افزار Proteus ISI و Proteus ARES بوده که این دو به ترتیب برای ترسیم و شبیه سازی مدار و ترسیم مدارچاپی با قابلیت جایگذاری اتوماتیک قطعات می باشد. همچنین این مجموعه دارای ماژولهای Proteus VSM، Proteus PCB design software و Proteus Visual Designer می باشد. از ماژول Proteus PCB design software قابلیت طراحی PCB با حداکثر 16 لایه مس را دارا است. همچنین این ماژول 14 میلیون قطعه الکترونیکی در کتابخانه خود جای داده اشت.
4- KiCad
KiCad یک مجموعه نرم افزار طراحی مدار چاپی متن باز و رایگان است. این نرم افزار طراحی شامل مدیریت شماتیک، مسیریابی PCB و مدل سازی سه بعدی برای مهندسان الکترونیک فراهم می کند. این نرم افزار قابلیت مدیریت پروژه طراحی برد مدار چاپی، اصلاح شماتیک مدار الکترونیکی، اصلاح برد مدار چاپی، قابلیت مشاهده فایل گربر و ابزار اندازه گیری مشخصات مقاومتی و امپدانسی خطوط ترسیم شده برد مدار چاپی را دارد.
5- Cadence OrCAD PCB Designer
Cadence Design Systems در سال 1988 از ادغام SDA Systems و ECAD متولد شد، در حال حاضر این شرکت پیشرو در بازار نرم افزار الکترونیک CAD می باشد. این شرکت دو نرم افزار Cadence Allegro PCB Designer و OrCAD را منتشر می کند. از جمله ویژگی های این نرم افزار شامل ترسیم شماتیک، لایه های مدارچاپی، مسیریابی، ایجاد و بروزرسانی خودکار کتابخانه قطعات و داشتن ابزار کمکی در مدارات دارای BGA می باشد.
جهت سفارش واردات قطعات الکترونیک با شرکت رویال صنعت سامانه تماس بگیرید.
6- DesignSpark
DesignSpark یک برنامه نرم افزار الکترونیکی CAD است. این نرم افزار از همکاری شرکت توزیع کننده قطعات الکترونیکی RS Components و شرکت توسعه نرم افزار Number One Systems به طراحی شده است. ماژول DesignSpark PCB یک بسته نرم افزاری طراحی الکترونیکی رایگان برای بردهای مدار چاپی است. اگرچه هیچ هزینه ای برای استفاده از نرم افزار دریافت نمی شود، اما کاربر باید برای باز کردن قفل برنامه در وب سایت ثبت نام کند و تبلیغاتی را نمایش می دهد که قبل از شروع کار کاربر باید تأیید شود. از جمله ویژگی های این نرم افزار عبارتند از: ترسیم شماتیک، مسیریابی و مکانگذاری اتوماتیک قطعات، دارابودن رابط پروژه برای رابط پروژه برای سازماندهی فایل های طراحی، نمایشگر سه بعدی از برد طراحی شده و تولید فایل گربر می باشد.
7- Cadstar
Cadstar ابزار طراحی دیگری برای ساده ترین تا پیچیده ترین PCB های چند لایه است. این نرم افزار که در ابتدا توسط Rascal-Redac توسعه یافت، سپس وارد مجموعه Zuken(شرکت چند ملیتی ژاپنی) شده و در سال 1976 در یوکوهاما تأسیس شد. Cadstar یک محیط طراحی کامل برد مدار چاپی است، از طراحی اولیه تا ساخت محصول. از ویژگی ها و مشخصات این محصول می توانید توپولوژی طراحی مدار چاپی و مسیریابی، استخراج شماتیک، استخراج فایل های مکانیکی مانند STEP یا ACIS، مدیریت کتابخانه قطعات و مرور طراحی برای مدیریت پروژه اشاره کرد.
8- PADS PCB
PADS یکی دیگر از نرم افزار طراحی برد مدار چاپی بوده که توسط CADLOG، شرکت پیشرو اروپایی در تولید نرم افزار الکترونیک صنعتی توسعه یافته است. از جمله ویژگی ها و مشخصات این نرم افزار عبارتند از: ترسیم شماتیک، دارا بودن کتابخانه قطعات متصل به سایت ParQuest و Digikey، بررسی قوانین ترسیم مدارچاپی، ترسیم PCB و مدیریت آرشیو می باشد.
9- Sprint-Layout
Sprint-Layout یک نرم افزار طراحی برد الکترونیکی اولیه بوده که توسط Abacom منتشر شده است. با استفاده از ارگونومی خوب و ظرفیت های درخور این نرم افزار، همراه با قیمت بسیار رقابتی استفادهSprint-Layout برای مهندسان الکترونیک اجتناب ناپذیر شده است. از ویژگی ها و مشخصات این نرم افزار می توان مسیریابی خودکار PCB در دو طرف، کتابخانه گسترده سنتی و اجزای CMS، ایجاد قطعه جدید، تولید فایل Gerber و Excellon و بررسی قانون های طراحی برد چاپی نام برد.
10- Altium NEXUS
این نرم افزار بستری مناسب ق برای انجام کار گروهی در طراحی مدارات الکترونیکی فراهم می‌کند. این برنامه یک محیط یکپارچه برای طراحی بردهای مدار چاپی (PCB) با قابلیت به اشتراک کذاشتن آن با دیگر اعضای تیم طراحی را دارد. از ویژگی های این نرم افزار میتوان امکان طراحی گروهی برد مدار چاپی، سازگاری با انواع دیگر نرم افزارهای طراحی، امکان مدیریت کتابخانه قطعات الکترونیکی و امکان مدیریت طراحی مدارچاپی را نام برد.
علاوه بر لیست بالا نرم افزارهای قدرتمندی مانند Fusion 360، Altium 365، NI Multisim، Ultiboard، DipTrace، SolidWorks PCB، ExpressPCB Plus، CAM350، ETAP، Ansys RedHawk، SEE Electrical و Advanced Circuits نیز در طراحی بردهای مدارچاپی می توان استفاده کرد. در مجموع در ایران بهترین نرم افزار مورد استفاده که در ساخت آن هم به راحتی می توان با شرکت های سازنده PCB تعامل داشت، نرم افزار Altium Designer می باشد. همچنین در بسیاری موارد جهت ساخت نیاز به استخراج فایل گربر می باشد. به همین دلیل استفاده از نرم افزارهای طراحی با این قابلیت در اولویت می باشند.
بیشتر بخوانید: نقشه خوانی برد الکترونیکی
سوالات متداول در مورد طراحی و ساخت بردهای مدار الکترونیکی
خیر، عموماً برای طراحی مدارات الکترونیکی SMD تفاوتی ببین نرم افزار طراحی وجود ندارد. نرم افزار Altium Designer قابلیت طراحی انواع مدارات SMD و دیپ را دارد.
بله، شرکت رویال صنعت سامانه با داشتن کادری حرفه ای در طراحی مدارات چاپی، علاوه بر آموزش به نیروهای کارآموز در استفاده از نرم افزار Altium Designer، توانایی آموزش و برگزاری کارگاه برای مخاطبان علاقمند را دارد.
در طراحی بردهای الکترونیک علاوه بر دانش فنی الکترونیک و طراحی مدارا، ابتدا شماتیک مدار ترسیم شده، سپس جانمایی قطعات و مسیریابی انجام می شود. برای مطالعه بیشتر می توان مقاله طراحی برد الکترونیکی را بخوانید.
این شرکت با توجه به داشتن کادری جوان و فعال متناسب با پروژه و همچنین فایلهایی که شرکت های سازنده با فرمت های مختلف ارائه می دهند، توانایی استفاده از عموم نرم افزارهای طراحی مدارچاپی را دارا است. با این حال با توجه به استفاده بالا نرم افزار Altium Designer در ایران، این شرکت نیز از این نرم افزار بیشترین استفاده را می کند.
این شرکت عمدتاً طراحی های الکترونیک و مخابراتی مهندسان این شرکت را بر روی برد مدارچاپی طراحی و پیاده سازی می کند. با این حال در صورت نیاز به طراحی بردهای الکترونیکی پیچیده و مبتنی بر استانداردهای IPC، سفارش انجام طراحی برد مدار چاپی می گیرد. جهت مطالعه استاندارهای IPC به مقاله استاندارد IPC بردهای الکترونیکی رجوع شود.