7个强大的PCB设计软件,用于设计电子产品
使用印刷电路板(PCB)设计软件是一种高效创建高质量设计且不会出错的方法。
如果没有这种软件,电子工程师和设计师在设计、组装和等待设计批准方面可能会面临许多困难。
与消耗大量时间、精力和资源的手动方法不同,PCB软件将简化您的工作并提高生产效率。您也不必担心错误导致的时间浪费和生产延迟的风险。相反,您可以使用PCB软件进行快速而准确的设计。
因此,当您想要使用PCB设计软件时,市场上有很多选择,这使得选择最适合您需求的软件变得困难。
别担心,我们为您列出了一些市场上最好的PCB软件。
来看看吧!
什么是PCB?
印刷电路板(PCB)是由绝缘和导电层组成的层压结构。它本质上是连接不同电子元件并创建电路以给电子设备供电的板子。
PCB在几乎所有电子设备中都有应用,是它们的构建基块。它们用于两个主要功能:
- 通过焊接在外部层将电子元件组装在选择的位置上
- 为元件引脚之间的电子连接提供支持
导电层使用导体设计以提供电气连接。另外一个过程是添加电连通孔(via),它们是不同铜层之间的电气连接。
PCB通过设计具有导电垫,以机械地支持各种电子元件,这些导电垫的设计可以接受元件引脚并通过电平、线路和其他特性在电气上连接它们。
什么是PCB设计软件?
印刷电路板(PCB)设计是指设计PCB组件、组装它们并进行布线以在电路板上建立电气连接以给电子电路供电的过程。而可以帮助您完成这一过程的软件可以称为PCB设计软件。
PCB软件的一些功能包括:
- 原理图编辑器,可帮助您在原理图页面上组装和编辑电气对象、元件、图形对象等
- 3D visualization和2D电路板原理图,以查看您的设计外观,并帮助您识别您的错误并轻松编辑组件。简而言之,它们是电路制造者,使设计变得实际。
- 自动布线,用于自动连接PCB上的各个点以实现电气连接
- 通过各种工具进行设计规则检查,以识别可能导致电源、信号、EMC等方面的问题的设计缺陷和违规行为(基于行业或公司指南)
- 协作功能可以让不同的设计人员实时合作进行设计,进行更改、添加评论、提供反馈等
设计PCB涉及多个步骤:
- 元件布局:您可以通过将原理图PCM图纸转换为实体电路板来开始设计PCB。您需要运用解决问题的技能将组件组装在正确的位置。
- 布线:这是您将在PCB布局上建立不同组件之间的电气连接的过程。每个电路板的布线都是独特的,因此您会发现电路板彼此之间不同。
- 集成:在这一点上,您需要集成ECAD和MCAD软件,如Eagle、Fusion 360等。它将帮助您与机械工程师共享设计,他们将评估它是否适合物理布局。
为什么需要PCB设计软件?
一个PCB的机械结构可能包含复杂的部件。因此,PCB设计软件帮助您使PCB设计过程更容易、更快速、更具成本效益和高效。
让我们详细看一下PCB设计软件的好处。
节省时间
从零开始设计一切需要很多时间和精力,因为您必须从头开始考虑设计、组装和电气连接。
然而,如果您使用PCB设计软件,您可以通过选择软件中附带的预制设计来加快此过程。您有很多选择可供选择,这些选择最适合您的设计要求。这将在设计中节省大量时间,因此您还可以加快产品交付速度。
简化流程
使用专门的软件来设计PCB有助于设计师轻松制作高质量的设计。他们可以利用软件中的各种功能来进行设计,而不是手动完成所有操作。这减少了他们的麻烦,并节约了时间用于其他创新工作。
易于测试设计性能
对于设计师来说,创建PCB设计并不是终点。他们的设计将经过测试阶段,工程师将验证PCB设计的性能和可行性。手动测试PCB设计是一项麻烦、耗时且费力的过程。它还可能涉及不准确性,这可能导致严重的设计缺陷并降低最终产品质量。
然而,使用PCB设计软件将使您能够在虚拟环境中轻松测试设计的性能、强度和可行性。它将帮助您快速检测设计中的问题和错误,并具有更高的准确性。因此,您可以改进设计,制造出高质量的产品。
更好的可见性
手动方法可能无法提供有关PCB设计的更广泛细节。这可能导致您忽略某些内容或留下一些错误。但是如果您使用PCB软件,您将获得一些出色的功能,例如3D可视化,以便从各个角度检查您的设计。这将为您提供对设计的每个细节的整体视图,便于发现错误。
成本效益
通过手动方式创建PCB设计、组装零件、建立电气连接、测试设计并以手动方式生产产品可能需要很长的周转时间。所有这些过程都需要时间、人力、机器、能源和资金。如果您要对设计进行更改,总体开支将增加。
PCB设计软件是一种成本效益的方法,可以在快速周转时间内执行所有这些过程,同时节省资源和资金。在软件中快速进行更改并在任何阶段修改设计也很容易。
PCB设计软件的应用
PCB设计软件帮助改进设计布局,包括走线、元件对齐、规则检查等。这些功能帮助改善PCB设计的质量,并导致高质量的印刷电路板(PCB)制造。
PCB设计软件被公司的电子工程师、自由工程师、工程师创业者和电子爱好者用于各种用例。一些PCB设计软件的应用包括:
- 3D组件可视化:您可以使用PCB设计软件捕捉干扰您电路的故障组件。这在2D软件中可能不可行。通过在早期发现问题并进行修复,您可以防止设计进入生产流程或产生不必要的时间和资源浪费。
- 层结构可视化:您可以使用PCB设计软件可视化PCB设计的层结构。根据您的需求,它可以帮助您创建单层、双层或多层印刷电路板。
现在让我们讨论市场上一些主要的PCB设计软件。
Altium Designer
获取最强大的PCB设计软件——Altium Designer——它现代且易于使用。其设计环境使工程师可以查看设计过程的每个方面,从构思和头脑风暴到PCB布局、文档和制造。
工程师们会发现使用设计工具并从同一直观环境中交付更高质量的产品非常有趣。您可以创建一个有机一致的模型,该模型可以作为一个中央模型来操作模型内的数据(布局、原理图、仿真)。
Altium Designer与其他ECAD/MCAD集成,例如SOLIDWORKS、Autodesk Inventor、Autodesk Fusion 360和PTC Creo Parametric。它是一个基于云的平台,将MCAD、teamwork、数据管理和PCB设计结合在一起。
无论您身在何处,都可以随时与其他人实时协作,以获取反馈或评论并立即解决问题。您可以将所有必要的文件存储在集中位置,避免团队之间的误解,并促进成功的生产。
此外,您可以通过与3D和逼真环境进行机械设计师的互动,进行本地3D PCB设计。该软件将通过与MCAD软件协作,使与机械团队合作变得轻松。您还可以忘记在不同软件之间交换文件,因为您可以在一个工具上获得所有内容。
立即免费试用以测试您希望在设计软件中拥有的功能。您可以选择基于年份和无限期的订阅。
Fusion 360
Fusion 360在一个平台上包含了工程、设计、制造和电子。它是一个基于云的平台,在该平台上可以进行PCB设计、CAD、CAE、CAM和3D建模。它为您提供了确保功能、适应性、形式和主要美学的产品或工具。
在PCB设计之后,使用生成设计工具和仿真来确保可制造性,检查设计的影响。使用集成的CAD和CAM软件工具编辑模型夹具和现有特征。当您使用该软件时,您可以感受到其灵活性,使您能够轻松生产高质量的产品。
避免使用手动电子工作流程和交换文件格式;有了Fusion 360,您可以毫不费力地获得完整的无错误产品。全功能的PCB设计、原理图捕获和机械CAD为您提供了生产可靠设计所需的工具。您还可以使用仿真软件检查产品性能,并在制造之前测试设计。
Fusion 360为您提供了一些准备好的CAD几何图形,因此您无需从头开始设计。您可以通过提供参数、材料、制造方法和成本约束等输入开始生成几何图形。不要让您的时区、审查和位置延长您的生产流程。相反,将所有设计和数据集中在一个数据管理软件中查看。
他们提供了三种定价选项,从每月42美元的计划到987美元的三年计划。作为企业主或学生,可下载免费试用版。
西门子PCBflow
基于制造商约束条件的安全云PCB DFM工具,可减少设计迭代次数。它为您提供自动在线DFM,实际数据和详细错误报告,以便更好地理解和工作更智能。您还可以在过程中多次运行DFM,而无需等待制造商。
PCBflow由Valor NPI提供支持。无论您是初创公司还是大企业,DFM对每个人都是可访问的。它旨在节省资源和时间,以交付高质量的产品。通过频繁进行DFM分析,您可以节省时间,并在不损害质量的情况下及时获得最终产品。
立即注册进行试用。如果您喜欢该软件,请选择最适合您设计需求的订阅计划。
DipTrace
DipTrace提供直观的界面,使您可以专注于在指定时间内完成项目。这款PCB设计软件提供了理想的功能,如差分布线,分层原理图,ODB++兼容性,STEP 3D和具有DRC检查的深入规则。
轻松与Altium、OrCAD、制造工具、2D/3D CAD、PADS和Eagle交换数据。它具有广泛的导入和导出能力,以便您可以轻松将原理图转换为PCB并返回相同。此外,您可以使用基于形状的布线器和手动布线来熟悉自己的设计能力。
在PCB布局中,您将获得高速信号、3D预览、Gerber、STEP导出等功能。从DipTrace的库中创建和导入元件,该库还提供了可直接使用的模板、IPC-7351模式生成器和编辑工具。其库还包含160,000个封装元件和超过10,000,000个零件。
DipTrace允许您在开发过程的任何阶段审查设计。它还提供3D模型生成工具和超过11,000个封装模型。
从功能齐全的30天免费试用版开始,该版本现在适用于Windows 32位、Windows 64位和macOS。如果您喜欢它,可以以75美元的价格购买300个引脚和两个信号层的付费订阅。
Ultiboard
Ultiboard是一款提供可定制环境的PCB设计软件,可实现高效的设计布线和布局。印刷电路板设计与Multisim集成,用于运行PCB原型开发。您可以使用其灵活的工具设计和手动精确定义关键的电路板元素。
Ultiboard的自动化功能可帮助您快速完成整个设计。其先进的设计向导、工具箱和电子表格视图使您可以轻松管理、定义和控制任何电路板布局。此外,前后注释帮助您更好地管理迭代。
您可以导出DXF和Gerber等行业标准文件,以完成设计流程(原理图到布局)。此外,Ultiboard提供了许多电子解决方案,以确保在设计和制造电子组件时不会落后。
选择您的软件版本来定义许可条款、持续时间和交付方式,并购买订阅。它支持英语和Windows操作系统。
OrCAD
使用提供路由技术和先进平台的OrCAD PCB Designer获得全面的PCB设计解决方案。它包含图书管理员工具、信号完整性、自动布线、约束管理器、原理图捕获、PCB编辑、布线和混合信号电路模拟等技术。
通过OrCAD的智能、交互式和自动etch编辑以及放置功能,最大限度地提高生产力。此外,加快设计流程以实现数据完整性的紧密应用集成和广泛功能。
此外,使用约束管理来确保您的设计符合区域、配对、长度规则等要求。您还可以建立MCAD和ECAD流程之间的桥梁,根据需要使用STEP、IDX和IPC-2581等支持,获得完美的设计环境。此外,您可以通过模拟、约束设计流程、混合信号和集成SI来轻松分析您的设计,以实现目标。
免费获取完整版本,包括OrCAD Capture CIS、OrCAD PSpice Designer、OrCAD Sigrity ERC、OrCAD PCB Designer Professional等。
KiCAD EDA
KiCAD EDA是一个开源跨平台的电子设计自动化平台。KiCAD的原理图编辑器支持基本原理图和复杂设计。它将帮助您创建自己的符号,或从官方库中的数千个选项中选择。
完成设计后,使用电气规则检查器和集成的SPICE模拟器进行验证。即使您是新手,KiCAD的PCB编辑器也足够简单,使设计变得容易。此外,它对于复杂设计非常强大。
改进的可视化、选择工具和交互式布线器使布局任务更加容易。其3D查看器还可以让您检查正确的机械适配,并预览最终产品。
此外,KiCAD EDA还具有内置的光线追踪器以及可自定义的照明选项,以便您可以创建真实的图像,并与同事或团队共享,展示您的工作。此软件还支持多种操作系统,如Ubuntu、macOS、Windows、Debian、Arch Linux、FreeBSD、Fedora等。
下载免费版本并开始设计。
结论
PCB设计软件可以帮助您轻松高效地设计印刷电路板,同时节省大量时间和资源。它还将帮助您检查设计的性能,并在早期阶段进行修复,以便您只能将高质量的设计发送到生产阶段。因此,您可以制造出在电气设备上表现良好的坚固可靠的印刷电路板。
通过谨慎选择上述选项中的PCB设计软件,记住新兴技术随着时间的推移而发展,消费者需求经常变化。因此,在选择PCB设计软件时,请预测您的设计需求和挑战,并享受设计印刷电路板的乐趣!