Каковы обычно используемые инструменты проектирования макетов печатной платы?

Каковы обычно используемые инструменты проектирования макетов печатной платы?

/в /от
Когда дело доходит до печатной платы (Печатная плата) дизайн макета, выбор правильного инструмента может повысить или снизить эффективность вашего проекта, точность, и масштабируемость. Являетесь ли вы любителем создания простых схем, инженер, проектирующий сложные высокоскоростные платы, или команда уровня предприятия, управляющая массовым производством, есть инструмент для разводки печатных плат, адаптированный к вашим потребностям. В этом руководстве, мы разберем самые популярные инструменты проектирования разводки печатных плат, их основные функции, уникальные особенности, и идеальные варианты использования — помогут вам найти идеальное решение для вашего рабочего процесса.

На что обратить внимание в инструменте проектирования разводки печатных плат??

Прежде чем погрузиться в инструменты, давайте проясним ключевые критерии, определяющие отличное решение для компоновки печатной платы.. Эти факторы помогут вам оценить каждый вариант.:
  • Поддержка сложности дизайна: Может ли он работать с простыми двухслойными платами или продвинутыми? 30+ многослойные высокоскоростные конструкции?
  • Библиотека компонентов: Предлагает ли он обширную встроенную библиотеку?, или поддержка создания/импорта пользовательских компонентов?
  • Моделирование & Валидация: Интегрируется ли он с моделированием схем? (СПАЙС) или DFM (Дизайн для технологичности) чеки?
  • Возможности совместной работы: Это облачное решение для совместной работы в команде?, или ограничено локальными рабочими пространствами?
  • Технологичность: Создает ли он выходные файлы отраслевого стандарта? (Гербер, Категория, Выбор и размещение)?
  • Ценообразование: Это бесплатно?, на основе подписки, или одноразовая лицензия?

1. Алтиус Дизайнер (Лучшее для профессиональных инженеров & Сложные конструкции)

Обзор

Altium Designer — золотой стандарт профессионального проектирования печатных плат., которому доверяют инженеры аэрокосмической отрасли, Автомобиль, и бытовая электроника. Принадлежит Altium Limited, это полностью интегрированный ECAD (Электронное компьютерное проектирование) инструмент, который унифицирует захват схем, Макет печатной платы, и проверка проекта на одной платформе.

Основные функции

  • Унифицированный рабочий процесс преобразования схемы в компоновку: Беспрепятственный перенос схем в макет печатной платы с синхронизацией в реальном времени. (обновления вручную не требуются).
  • Инструменты высокоскоростного проектирования: Включает соответствие длины, контроль импеданса, и анализ перекрестных помех для DDR, PCIE, и конструкции Ethernet.
  • 3D Визуализация & Сотрудничество: Визуализация печатных плат в 3D для проверки механического соответствия корпусам; обмениваться проектами через Altium 365 облачное рабочее пространство.
  • DFM & Производственная интеграция: Встроенные проверки DFM (оформление, Ширина следа) и прямой экспорт в Gerber X2, ОДБ++, и файлы спецификации.

Ключевые особенности

  • Активная спецификация: Динамическая спецификация, которая автоматически обновляется при изменении компонентов и ссылках на поставщиков. (Цифровой ключ, Мышелов).
  • Интеграция Нексара: Получите доступ к миллионам готовых к использованию, проверенные компоненты с ценами и данными о наличии в реальном времени.
  • Многоплатный дизайн: Создайте и соедините несколько плат (НАПРИМЕР., основная плата + периферийные модули) в одном проекте.

Идеально подходит для

Профессиональные инженеры, работающие над комплексом, высокоскоростные печатные платы (Автомобиль, аэрокосмическая, IoT) и командам, которым необходимы сквозные рабочие процессы от проектирования до производства..

2. Кикад (Лучшее бесплатное & Инструмент с открытым исходным кодом)

Обзор

KiCad — бесплатная программа., с открытым исходным кодом Дизайн печатной платы пакет, разработанный командой разработчиков KiCad (при поддержке CERN и других организаций). Он приобрел огромную популярность среди любителей, стартапы, и преподавателей за бесплатный доступ и возможности профессионального уровня..

Основные функции

  • Схематический захват (Ээшема): Интуитивно понятный интерфейс для создания схем с поддержкой иерархического проектирования. (для крупных проектов).
  • Компоновка печатной платы (Pcbновый): Проектирование печатных плат от 2 до 32 слоев с автоматической трассировкой, проверка списка соединений, и индивидуальные правила оформления.
  • 3Д-просмотрщик: Визуализируйте печатные платы в 3D с помощью моделей STEP, чтобы обеспечить совместимость с механическими деталями..
  • Моделирование (Интеграция ngspice): Запустите моделирование SPICE непосредственно в инструменте, чтобы проверить поведение схемы..

Ключевые особенности

  • Гибкость открытого исходного кода: Настройте инструмент с помощью плагинов (НАПРИМЕР., для расширенной маршрутизации, библиотеки компонентов) и изменить исходный код.
  • Обширные библиотеки компонентов: Включает 100,000+ компоненты с открытым исходным кодом; импортируйте библиотеки из GitHub или создайте свои собственные.
  • Кроссплатформенная поддержка: Работает в Windows, macOS, и Linux — никаких ограничений по ОС.

Идеально подходит для

Любители, студенты, стартапы, и небольшие команды с ограниченным бюджетом, которым все еще нужны профессиональные инструменты проектирования..

3. Орел печатной платы (Лучшее для любителей & Малые проекты)

Обзор

Орел (Легко применимый графический редактор макетов) это удобный инструмент для проектирования печатных плат, принадлежащий Autodesk.. Он уже давно пользуется популярностью среди любителей и производителей из-за своей простоты., хотя он также предлагает функции для небольших профессиональных проектов.

Основные функции

  • Схематическое изображение & Синхронизация макета: Автоматически синхронизирует схемы и макеты печатных плат, чтобы избежать ошибок при обновлении вручную..
  • Автоматическая маршрутизация: Быстрая автоматическая трассировка простых двухслойных плат. (с возможностью ручной тонкой настройки).
  • Управление библиотекой компонентов: Доступ к встроенной библиотеке 1,000+ компоненты или импорт из онлайн-библиотеки Autodesk..
  • Экспорт обрабатывающей промышленности: Создать Гербер, Категория, и файлы Pick-and-Place, совместимые с большинством производителей печатных плат..

Ключевые особенности

  • Простота использования: Минимальная кривая обучения — идеально подходит для новичков в проектировании печатных плат..
  • Слияние 360 Интеграция: Синхронизация проектов печатных плат с Autodesk Fusion 360 для механического САПР (МКАД) совместный дизайн.
  • Уровень бесплатного пользования: Ограниченная бесплатная версия для небольших проектов. (2-слоистые доски, 80Макс. размер см²).

Идеально подходит для

Любители, производители, и новички, работающие над простыми двухслойными печатными платами (НАПРИМЕР., Шилды Ардуино, Датчики Интернета вещей).

4. ОрCAD (Лучшее для корпоративного уровня & Многопрофильные команды)

Обзор

OrCAD — устаревший инструмент ECAD, принадлежащий Cadence Design Systems., лидер в области программного обеспечения для электронного проектирования. Он широко используется в корпоративных средах. (телекоммуникации, защита, медицинский) за надежную поддержку крупных, многопрофильные проекты.

Основные функции

  • Схематическое проектирование (Захват OrCAD): Иерархический и плоский схематический дизайн с расширенным управлением списками соединений..
  • Компоновка печатной платы (Редактор печатных плат OrCAD): Дизайн высокой плотности, многослойные печатные платы с автоматической маршрутизацией и управлением ограничениями.
  • Моделирование (PSpice): Ведущее в отрасли моделирование SPICE для аналоговых, цифровой, и схемы смешанных сигналов.
  • DFx-анализ: Интегрированный ДФМ, ДФА (Проектирование для сборки), и ДПФ (Проектирование для тестирования) проверки для уменьшения производственных ошибок.

Ключевые особенности

  • Проектирование, основанное на ограничениях: Определить правила проектирования (импеданс, длина) заранее и соблюдать их на протяжении всего процесса макетирования..
  • Сотрудничество в команде: Поддержка параллельного проектирования (несколько инженеров работают над одним проектом) и контроль версий.
  • Интеграция Каденс Аллегро: Беспрепятственное обновление до Cadence Allegro (для сверхсложных конструкций) без переделок.

Идеально подходит для

Корпоративные команды, оборонные/аэрокосмические инженеры, и многопрофильные проекты, требующие строгого соблюдения требований и масштабируемости..

5. ДипТрейс (Лучшее для баланса доступности & Функциональность)

Обзор

DipTrace — это инструмент для проектирования печатных плат среднего класса, разработанный Novarm Limited.. Он обеспечивает идеальный баланс между простотой использования, профессиональные возможности, и доступность, что делает его популярным среди малого бизнеса и независимых инженеров..

Основные функции

  • Схематический захват: Интерфейс перетаскивания с иерархической структурой и проверкой списка соединений.
  • Компоновка печатной платы: Автоматическая маршрутизация (для простых и сложных плат) и инструменты ручной маршрутизации с проверкой правил проектирования в реальном времени. (ДРК).
  • 3D Моделирование: Импортируйте 3D-модели компонентов и корпусов для проверки механической посадки..
  • Редактор библиотеки: Создание пользовательских компонентов (схематические символы, Следы печатной платы) за считанные минуты с помощью встроенного редактора.

Ключевые особенности

  • Умная маршрутизация: Алгоритм автоматической маршрутизации, который минимизирует длину трассировки и позволяет избежать конфликтов; поддерживает дифференциальные пары.
  • Генератор спецификаций материалов: Автоматическое создание спецификаций со ссылками на поставщиков (Мышелов, Ньюарк) и оценка стоимости.
  • Кроссплатформенная поддержка: Работает на Windows и macOS.

Идеально подходит для

Малый бизнес, независимые инженеры, и стартапы, нуждающиеся в профессиональных инструментах без цен на корпоративном уровне..

6. Проектирование печатной платы Протеуса (Лучшее для проектов, ориентированных на моделирование)

Обзор

Протей, разработан Лабцентром Электроникс, уникален благодаря тесной интеграции компоновки печатной платы и моделирования схем.. Это лучший выбор для инженеров, которые отдают приоритет проверке поведения схемы перед ее компоновкой..

Основные функции

  • Схематический захват: Интуитивно понятный дизайн с большой встроенной библиотекой компонентов. (включая микроконтроллеры, такие как Arduino).
  • СПАЙС-моделирование: Имитировать аналог, цифровой, и схемы смешанных сигналов с анализом формы сигнала в реальном времени.
  • Компоновка печатной платы: Инструменты автоматической и ручной маршрутизации с DRC и проверкой списка соединений.
  • Моделирование микроконтроллера: Эмулировать микроконтроллеры (ПОС, АВР, РУКА) тестировать код наряду с проектированием оборудования.

Ключевые особенности

  • Совместное моделирование: Синхронизация макета печатной платы с симуляцией схемы — изменения в схеме мгновенно обновляют симуляцию..
  • Интерактивное моделирование: Корректируйте значения компонентов в реальном времени во время моделирования для тестирования различных сценариев..
  • 3D Визуализация: Проверьте механическую посадку с помощью 3D-рендеринга печатных плат и корпусов..

Идеально подходит для

Инженеры, работающие над проектами на базе микроконтроллеров (IoT, встроенные системы) и тех, кому необходимо проверять схемы перед производством.

7. Altium CircuitMaker (Лучший бесплатный инструмент для любителей & Студенты)

Обзор

Altium CircuitMaker — бесплатная программа., облачный инструмент проектирования печатных плат от Altium, разработанный как «облегченная» версия Altium Designer для любителей., студенты, и создатели.

Основные функции

  • Схематическое изображение & Дизайн макета: Создавайте двух- и четырехслойные печатные платы с базовой маршрутизацией и DRC..
  • Облачное сотрудничество: Делитесь проектами через сообщество CircuitMaker и сотрудничайте с другими производителями..
  • Библиотека компонентов: Доступ к библиотеке, созданной сообществом 10,000+ проверенные компоненты.
  • Экспорт обрабатывающей промышленности: Создавайте файлы Gerber, совместимые с недорогими производителями печатных плат. (НАПРИМЕР., JLCPCB, PCBWay).

Ключевые особенности

  • Бесплатно для некоммерческого использования: Никаких затрат на хобби-проекты., студенческая работа, или проекты с открытым исходным кодом.
  • Высокий 365 Интеграция: Синхронизируйте проекты с Altium 365 для резервного копирования и обмена.
  • Легко учиться: Упрощенный интерфейс, идеально подходящий для новичков, переходящих с KiCad или Eagle..

Идеально подходит для

Любители, студенты, и производители открытого исходного кода, работающие над некоммерческими 2–4-слойными печатными платами..

8. Каденс Аллегро (Лучшее решение для сверхсложных высокоскоростных проектов)

Обзор

Cadence Allegro — флагманский инструмент для компоновки печатных плат от Cadence Design Systems., создан для самых требовательных проектов (НАПРИМЕР., 5G-инфраструктура, ИИ-чипы, автомобильные системы ADAS). Это инструмент, который предпочитают инженеры, работающие над системами сверхвысокой плотности., многослойные платы.

Основные функции

  • Высокоскоростная маршрутизация: Расширенные инструменты для DDR5, PCIE 5.0, и проекты 5G, включая оптимизацию топологии и анализ целостности сигнала..
  • Термический анализ: Имитация распределения тепла для предотвращения перегрева компонентов.
  • Электромагнитная совместимость (EMC) Дизайн: Инструменты для минимизации электромагнитных помех (Электромагнитные помехи) и соответствовать нормативным стандартам.
  • Масштабная поддержка дизайна: Обрабатывайте доски с помощью 100,000+ компоненты и 50+ слои.

Ключевые особенности

  • Менеджер ограничений: Комплексная конструкция, основанная на правилах, обеспечивающая соблюдение электрических, механический, и производственные ограничения.
  • Среда группового проектирования: Поддержка параллельного проектирования и интеграции с PLM (Управление жизненным циклом продукта) системы.
  • Экосистема Cadence EDA: Интегрируется с полным набором инструментов Cadence. (ОрCAD, Сигрити, Аллегро Дизайнер упаковки) для комплексного проектирования.

Идеально подходит для

Инженеры в 5G, ИИ, автомобильный ADAS, и аэрокосмической промышленности, работающей над сверхсложными, высокоскоростной, многослойные печатные платы.

9. EasyEDA (Лучший облачный инструмент для начинающих)

Обзор

EasyEDA — это бесплатная, облачный инструмент проектирования печатных плат, разработанный LCSC Electronics (производитель печатных плат). Он предназначен для абсолютных новичков, с браузерным интерфейсом, не требующим установки программного обеспечения.

Основные функции

  • Браузерный дизайн: Создавайте схемы и печатные платы прямо в Chrome., Firefox, или Edge — загрузка не требуется.
  • Производство в один клик: Заказывайте печатные платы напрямую в LCSC Electronics с автоматически генерируемыми файлами Gerber..
  • Библиотека компонентов: 500,000+ компоненты с наличием/ценами в режиме реального времени от LCSC.
  • Моделирование: Базовое моделирование SPICE для простых схем.

Ключевые особенности

  • Нулевая настройка: Начните проектирование за считанные минуты — без установки программного обеспечения или сложной настройки..
  • Совместное использование сообщества: Просматривайте и копируйте проекты с открытым исходным кодом из сообщества EasyEDA..
  • Бесплатно для большинства проектов: Бесплатно для досок размером до 10см х 10см. (2-слой).

Идеально подходит для

Абсолютные новички, любители, и создатели, которые хотят беспроблемного, опыт проектирования на основе браузера.

10. Прокладки (Лучшее решение для команд среднего размера & Телекоммуникационные проекты)

Обзор

Прокладки (Мощная продвинутая система проектирования) это инструмент для компоновки печатных плат, принадлежащий Siemens EDA.. Он популярен среди средних команд и инженеров связи благодаря сочетанию расширенных функций и простоты использования..

Основные функции

  • Схематическое проектирование (ПАДС Логика): Иерархический дизайн с управлением списком соединений и инструментами библиотеки компонентов..
  • Компоновка печатной платы (Расположение контактных площадок): Автоматическая и ручная трассировка для 2–32-слойных плат..
  • Целостность сигнала (И) Анализ: Инструменты для проверки качества сигнала, перекрестные помехи, и импеданс.
  • Производственные мощности: Создать Гербер, ОДБ++, и файлы спецификации с проверками DFM.

Ключевые особенности

  • Интеграция Siemens Xcelerator: Синхронизация с инструментами Siemens PLM и MCAD. (НХ) для комплексного проектирования продукта.
  • Сотрудничество в команде: Поддержка контроля версий и параллельного проектирования..
  • Телекоммуникационная оптимизация: Готовые шаблоны для телекоммуникационных стандартов (НАПРИМЕР., 4G/LTE) чтобы ускорить проектирование.

Идеально подходит для

Команды среднего размера, инженеры связи, и дизайнеры промышленной электроники.

Как выбрать правильный инструмент для разводки печатных плат?

Используйте этот краткий контрольный список, чтобы сузить выбор:
  1. Бюджет: Бесплатно (Кикад, Создатель Цепи, EasyEDA) против. средний уровень (ДипТрейс, Орел) против. предприятие (Высокий, Каденс).
  2. Сложность проекта: Простой 2-слойный (Орел, EasyEDA) против. высокоскоростной многослойный (Высокий, Каденс Аллегро).
  3. Размер команды: Соло/любитель (Кикад, EasyEDA) против. небольшая команда (ДипТрейс, Орел) против. предприятие (Высокий, ОрCAD).
  4. Потребности в моделировании: Моделирование прежде всего (Протей, ОрCAD) против. базовое моделирование (Кикад) против. нет симуляции (EasyEDA).
  5. Предпочтение платформы: Рабочий стол (Высокий, Кикад) против. облако (EasyEDA, Создатель Цепи).

Заключительные мысли

Выбор лучшего инструмента для проектирования разводки печатных плат зависит от ваших уникальных потребностей — универсального решения не существует.. Любители и студенты будут преуспевать благодаря бесплатным инструментам, таким как KiCad или EasyEDA., в то время как профессиональным инженерам, работающим над высокоскоростными проектами, потребуются Altium Designer или Cadence Allegro.. Для стартапов и небольших команд, DipTrace предлагает идеальный баланс функций и доступности..
Независимо от того, какой инструмент вы выберете, уделять первоочередное внимание изучению основных рабочих процессов (Схематический захват, макет, ДРК, экспорт продукции)— это упростит процесс проектирования и уменьшит количество ошибок.. Большинство инструментов предлагают бесплатные пробные версии., поэтому проверьте 2–3 варианта, прежде чем совершать!