Circuito stampato senza EDA

Per me non c'è dubbio che uno dei compiti più dispendiosi in termini di tempo quando si tratta di produrre una nuova scheda sta passando da un ratsnest al layout finale. Devo ammettere che non sono un esperto, ma per me ci vogliono giorni e non sarei mai in grado di farlo senza l'aiuto di Kicad, anche per circuiti di modesta complessità. Sarebbe molto interessante per me sapere com'era all'inizio, quando il software EDA (automazione del design elettronico) non esisteva affatto. Qual era la tecnica, quali erano gli strumenti? Sono convinto che uno dovrebbe imparare a fare matematica con carta e matita prima di usare una calcolatrice, ecco perché lo sto chiedendo.

Prima che i computer fossero economici e abbastanza disponibili per essere utilizzati per tali cose, una "persona di layout" (una specialità del disegnatore) progettava manualmente il layout della scheda. Ciò è stato fatto su un tavolo da disegno di dimensioni maggiori rispetto alla tavola reale. L'ingegnere ha fornito uno schema di dimensioni D da cui generare la scheda.

Il ragazzo del layout avrebbe leggermente disegnato a matita in tracce, quindi avrebbe usato del nastro speciale sugli schizzi grezzi. Questo nastro era nero e simile al nastro per mascheratura. È arrivato in rotoli per larghezze di traccia predeterminate con rapporti di ingrandimento specifici. Ad esempio, avresti un rotolo di nastro "20 mil" da utilizzare con ingrandimento 4x, quindi il nastro era in realtà largo 80 mil. C'erano anche fogli adesivi da tagliare con un coltello Exacto per aree di rame di forma arbitraria. Come WhatRoughBeast ha menzionato in un commento, c'erano anche vari motivi adesivi pre-realizzati che è possibile acquistare per varie dimensioni di ingrandimento. Esempi sono stati l'impronta di un DIP a 14 pin, un pacchetto TO-92 e simili. Ciò ha reso alcuni dei compiti più facili e meno soggetti a errori.

Il foglio da disegno nastrato finito è stato quindi utilizzato fotograficamente per realizzare i lucidi utilizzati per fabbricare la tavola. In realtà c'era un foglio nastrato finito per ogni strato di PCB.

Potrebbero essere necessarie due settimane per completare il layout, forse per una tavola da 40 pollici quadrati, a seconda della complessità, ovviamente. Dopodiché il tecnico del layout e l'ingegnere avrebbero trascorso una giornata "roadmapping". Il ragazzo del layout avrebbe iniziato su un pin di una parte, quindi avrebbe seguito le tracce e richiamato tutti gli altri pin della parte rilevati, contrassegnando le tracce come selezionate. L'ingegnere avrebbe seguito lo schema, contrassegnando le connessioni come verificate. Ecco come sono state trovate connessioni mancanti ed errate.

Dopo il roadmapping, di solito sono necessari un giorno o due in più di layout per risolvere i problemi rilevati, quindi più roadmap, ecc.

Tuttavia, tutto ciò che è storia antica. Anche se interessante come la storia, oggi non è rilevante. È molto più bello utilizzare uno schema integrato e un pacchetto di progettazione di schede in cui il software garantisce che il layout finale corrisponda allo schema.

Per la progettazione di Tranceiver, a Motorola, intorno al 1976, l'ingegnere di progettazione elettronica avrebbe lavorato con un disegnatore.

È stato utilizzato un prodotto chiamato Rubylith. Exacto-coltello è stato usato per tagliare le aree. Il Rubylith rimanente sarebbe dove era destinata la lamina di rame.

Non ricordo quale scala abbiamo usato. Credo che abbiamo fatto la scala da 8 a 1 o da 4 a 1.

Molto noioso.

Apparentemente Rubylith è ancora disponibile oggi:

Il layout del PCB è stato fatto a mano su fogli trasparenti più volte della dimensione effettiva del PCB. Di solito usando nastro colorato su tavoli luminosi. Sono state utilizzate tecniche fotografiche per ridurre le dimensioni creando negativi 1: 1 ad alto contrasto utilizzati per "stampare" il PCB.

Penso che queste persone stiano realizzando un circuito integrato anziché un PCB. Ma hai l'idea ... noiosa:

Ci sono stati un paio di diversi processi che sono stati utilizzati nei giorni precedenti ai programmi CAD.

Uno di questi era il rubylith, che era un sottile film rosso sopra un foglio di mylar. Questo è stato un processo negativo, in cui il film rubylith è stato tagliato per creare tracce e pad.

Un altro processo è stato chiamato nastro e punto. È stato un processo positivo in cui il nastro è stato steso per creare le tracce e i punti sono stati utilizzati per creare i pad. Ciò è stato fatto su larga scala per ottenere una maggiore precisione, quindi il layout sarebbe stato fotografato e ridotto in dimensioni alla scala richiesta.

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Oh si! Ricordo i miei primi anni come tecnico di ingegneria, in cui un ingegnere mi avrebbe consegnato uno schema su un foglio di dimensioni "D" di pergamena a griglia "1" e avrei dovuto costruire una breadboard da esso. A volte sarebbe su un progetto reale. Dovrei procurarmi le parti e avvolgere il filo con una scheda per il digitale o creare una breadboard per "aeroplano" costruita sulla dimensione della scheda desiderata con connettori appropriati nei punti giusti per adattarsi a un prototipo. Quindi proverei a farlo funzionare il banco prima di allora non è mai andato alla redazione per la progettazione di PCB. Il mio compito sarebbe quello di eseguire il debug e trovare qualsiasi errore mio o dell'ingegnere e correggerli di conseguenza. È diventato molto più facile con l'avvento dei programmi computerizzati EDA che potrebbero simulare i circuiti e passa a un layout PCB finito in pochissimo tempo. I "vecchi tempi" erano divertenti, ma al giorno d'oggi, la maggior parte della simulazione del circuito è abbastanza robusta e individua i problemi molto prima di andare alla scheda PC, il che fa risparmiare molto tempo. Tuttavia, ci sono alcune situazioni in cui le simulazioni non si risolveranno quando i prototipi della breadboard sono ancora in ordine. L'ho imparato in un seminario tenuto da Bob Pease di National Semiconductor. Sono stato piuttosto sorpreso dalle condizioni in cui la simulazione al computer non darà una risposta, e il circuito simulato in realtà non funziona ma funziona quando è in forma di breadboard. Bob era il principale scienziato di National e quando morì, l'industria perse un vero genio nel mondo analogico. ci sono alcune situazioni in cui le simulazioni non si risolveranno quando i prototipi della breadboard sono ancora in ordine. L'ho imparato in un seminario tenuto da Bob Pease di National Semiconductor. Sono stato piuttosto sorpreso dalle condizioni in cui la simulazione al computer non darà una risposta, e il circuito simulato in realtà non funziona ma funziona quando è in forma di breadboard. Bob era il principale scienziato di National e quando morì, l'industria perse un vero genio nel mondo analogico. ci sono alcune situazioni in cui le simulazioni non si risolveranno quando i prototipi della breadboard sono ancora in ordine. L'ho imparato in un seminario tenuto da Bob Pease di National Semiconductor. Sono stato piuttosto sorpreso dalle condizioni in cui la simulazione al computer non darà una risposta, e il circuito simulato in realtà non funziona ma funziona quando è in forma di breadboard. Bob era il principale scienziato di National e quando morì, l'industria perse un vero genio nel mondo analogico.