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 nueva placa es pasar de una ratsnest a la disposición final. Debo admitir que no soy un experto, pero para mí lleva días, y nunca podría hacerlo sin la ayuda de Kicad, incluso para circuitos de modesta complejidad. Sería muy interesante para mí saber cómo fue 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 debería aprender a hacer matemáticas con papel y lápiz antes de usar una calculadora, por eso lo pregunto.

Antes de que las computadoras fueran baratas y lo suficientemente disponibles como para ser utilizadas para tales cosas, una "persona de diseño" (una especialidad de dibujante) diseñaba 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 tipo de diseño dibujaba ligeramente las pistas, luego usaba cinta especial sobre los bocetos. Esta cinta era negra y similar a la cinta de enmascarar. Llegó en rollos para trazas predeterminadas de ancho con proporciones de ampliación específicas. Por ejemplo, tendría un rollo de cinta de "20 mil" para usar con un aumento de 4x, por lo que la cinta tenía en realidad 80 mils de ancho. También se cortaron láminas adhesivas con un cuchillo exacto para áreas de cobre con formas arbitrarias. Como WhatRoughBeast mencionó en un comentario, también había varios patrones adhesivos prefabricados que podía comprar para varios tamaños de ampliación. Ejemplos fueron la huella de un DIP de 14 pines, un paquete TO-92 y similares. Esto hizo que algunos de los gruñidos funcionen más fácilmente y sean menos propensos a errores.

La hoja de dibujo con cinta terminada se usó fotográficamente para hacer las transparencias que se usaron para fabricar el tablero. En realidad, había una hoja terminada con cinta adhesiva 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 tipo de diseño y el ingeniero pasarían un día "roadmapping". El tipo de diseño comenzaría en un pin de una parte, luego seguiría los rastros y llamaría a todos los otros pines de las partes encontrados, marcando los rastros como marcados. El ingeniero seguiría el esquema y marcaría las conexiones como marcadas. Así es como se encontraron conexiones erróneas y faltantes.

Después de la hoja de ruta, generalmente se requeriría uno o dos días de trabajo de diseño para solucionar los problemas encontrados, luego más hojas de ruta, etc.

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

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

Se usó un producto llamado Rubylith. Se usó un cuchillo exacto para cortar áreas. El Rubylith restante sería 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

Al parecer, Rubylith todavía está disponible hoy:

El diseño del PCB se realizó a mano en hojas transparentes varias veces el tamaño real del PCB. 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 para "imprimir" la PCB.

Creo que estas personas están haciendo un circuito integrado en lugar de una PCB. Pero tienes la idea ... tediosa:

Hubo un par de procesos diferentes que se utilizaron en los días previos a los programas CAD.

Uno de ellos era rubylith, que era una delgada película roja sobre la parte superior de una lámina de mylar. Este fue un proceso negativo, donde la película de rubylith se cortó para hacer las pistas y las almohadillas.

Otro proceso se llamó cinta y punto. Fue un proceso positivo donde se colocó la cinta para crear las pistas y se utilizaron los puntos para crear las almohadillas. Esto se hizo a gran escala para lograr más precisión, luego el diseño se fotografió y se redujo en tamaño a la escala requerida.

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¡Oh si! Recuerdo mis primeros días como técnico de ingeniería, donde un ingeniero me entregaba un esquema de la hoja de tamaño "D" de vitela de cuadrícula .1 "y tenía que construir una placa de prueba a partir de ella. A veces sería 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 el banco antes de comenzar a redactar el diseño de PCB. Mi trabajo consistiría en depurarlo y encontrar cualquiera de mis errores o los del ingeniero y corregirlos en consecuencia. Se hizo mucho más fácil con el advenimiento de programas informáticos EDA que podían simular los circuitos e ir a un diseño de PCB terminado en poco tiempo. Los "viejos tiempos" fueron divertidos, pero hoy en día, la mayoría de la simulación de circuitos es bastante robusta y localiza los problemas mucho antes de ir a la casa de la placa de la PC, lo que es un gran ahorro de tiempo. No obstante, hay ciertas situaciones en las que las simulaciones no se resolverán cuando los prototipos de la placa de pruebas todavía estén en orden. Aprendí esto en un seminario organizado por Bob Pease de National Semiconductor. Me sorprendieron bastante las condiciones en que la simulación por computadora no dará 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 un verdadero genio en el mundo analógico. Hay ciertas situaciones en las que las simulaciones no se resolverán cuando los prototipos de la placa de pruebas todavía estén en orden. Aprendí esto en un seminario organizado por Bob Pease de National Semiconductor. Me sorprendieron bastante las condiciones en que la simulación por computadora no dará 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 un verdadero genio en el mundo analógico. Hay ciertas situaciones en las que las simulaciones no se resolverán cuando los prototipos de la placa de pruebas todavía estén en orden. Aprendí esto en un seminario organizado por Bob Pease de National Semiconductor. Me sorprendieron bastante las condiciones en que la simulación por computadora no dará 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 un verdadero genio en el mundo analógico.