Ultiboard: Guía completa para principiantes en diseño de PCB

Los circuitos electrónicos llevan mucho tiempo existiendo, y como cualquier diseño, el modelado es esencial para fabricar el producto final. Los diseños de PCB y otros circuitos necesitan ser precisos, exactos e impecables para que el fabricante cree un producto final efectivo y eficiente. La velocidad es igualmente esencial en el diseño de esquemáticos al final del día. Tu negocio necesita obtener beneficios. Este artículo tiene como objetivo proporcionar un tutorial completo y detallado sobre cómo descargar Ultiboard, crear un circuito y maniobrar por la plataforma para exportar el diseño para fabricación. Esperamos que esto sea beneficioso.

1. ¿Qué es Ultiboard?

Ultiboard, anteriormente conocido como ULTIboard, es un programa creado por Ultimate Technology en los Países Bajos. Era bastante caro, ya que costaba $800–$2500 dependiendo del tamaño requerido. Además, la versión asequible para estudiantes era limitada en el mercado.

Con el tiempo, Ultiboard evolucionó de un programa que apenas podía producir archivos de fotoplot a cuando se conocía como Electronics Workbench y ahora Ultiboard. Una plataforma avanzada con captura esquemática y herramienta de simulación Multisim que facilita a los usuarios diseñar fácilmente modelos PCB, manipularlos y llevarlos a productos listos para el fabricante.

1.1 Función

Ultiboard se usa principalmente por sus beneficios:

• Programa de diseño de PCB fácil de usar y eficiente – herramientas de enrutamiento para diseños PCB; características personalizables y accesibles
• Control y gestión óptimos del entorno – Ultiboard tiene una vista de hoja de cálculo avanzada, caja de herramientas, asistentes de diseño y otras herramientas que mejoran funciones como la colocación de cobre y el diseño general de la placa.
• Transferencia de esquemáticos simples a PCB – La integración de Ultiboard con Multisim™ proporciona características y herramientas que facilitan la colocación precisa de piezas así como funcionalidad automatizada para el trabajo rápido del diseño de layout.
• Estandarización de archivos – Puedes exportar tu archivo de diseño en un formato como DXF o Gerber a otro formato requerido para fines de estandarización.

El objetivo principal de Ultiboard es proporcionar flexibilidad respecto al control, eficiencia y velocidad en layout, herramientas de enrutamiento y colocación de cobre. Lo usan ingenieros, fabricantes, estudiantes y profesores en diferentes entornos. Veamos cómo podemos acceder a Ultiboard, cómo descargarlo e instalarlo.

2. Descarga de Ultiboard

En lugar de descargar Ultiboard y luego durante la instalación darte cuenta de que tu sistema carece de varios requisitos. Generalmente, para instalar Ultiboard 9, necesitas unos 150 MB. Sin embargo, esto varía según la versión que necesites. Además, tu sistema debería tener al menos:

• Windows 2000/XP
• Procesador Pentium III
• 128 MB RAM
• CD-ROM
• Resolución de pantalla 800 x 600

Puedes obtener la versión de cualquier producto profesional o académico de Ultiboard en el sitio web de National Instruments. La instalación es simple y similar a la mayoría de procesos de instalación de aplicaciones. Una vez instalado Ultiboard, necesitas familiarizarte con la interfaz del software para interactuar con él óptimamente. Nuestra siguiente sección se centrará en componentes esenciales a estándar que necesitas identificar antes de comenzar a diseñar.

3. Interfaz de usuario

3.1 Introducción a la interfaz de Ultiboard

La interfaz de Ultiboard combina herramientas y características que te ayudan, el usuario, a maniobrar en el diseño de tu circuito o layout de PCB. Facilita la creatividad e innovación de diseños nuevos y originales que mejorarán la industria de productos eléctricos. La interfaz de Ultiboard ofrece una plataforma para colocación de piezas mecánicas en la creación de tus PCBs, diseñando manualmente operaciones CAD para su fabricación.

La interfaz amigable ha traído velocidad gracias a la funcionalidad automatizada. Además, la precisión puede lograrse colocando piezas en la posición correcta debido al control manual. Junto con Multisim, Ultiboard resulta en generaciones de PCBs más avanzados y de mejor rendimiento. ¿Por qué? Multisim complementa las habilidades de layout y enrutamiento de Ultiboard a través de su potente funcionalidad de simulación SPICE. Puedes empezar con tu diseño en poco tiempo.

3.2 Barras de herramientas

Si has usado cualquier aplicación común como MS Word, las barras de herramientas de Ultiboard no serán ciencia espacial. La mayoría de los símbolos son ones con los que ya estás familiarizado; en caso de nuevos, puedes pasar el ratón sobre el icono para conocer su función. No obstante, aquí tienes una guía:

Barra de herramientas principal

Icono Seleccionar – Selecciona un elemento de la placa.

Icono Caja de herramientas de diseño – 'Activa/desactiva' la vista de la Caja de herramientas de diseño

Icono Vista de hoja de cálculo – 'Activa/desactiva' la vista de hoja de cálculo

Icono Gestor de base de datos – Muestra la vista del Gestor de base de datos

Icono Asistente de placa – Inicia Asistente de placa

Icono Asistente de pieza – Lanza el Asistente de pieza

Colocar desde base de datos – Navega por la base de datos para una posición donde colocar un elemento

Icono Línea – Coloca una línea recta en el diseño

Icono Sígueme – Coloca una traza sígueme

Icono Polígono – Coloca un polígono en el diseño

Icono Plano de potencia – Coloca un plano de potencia en el diseño

Icono DRC y comprobación de netlist – Ejecuta la DRC (Comprobación de reglas de diseño) y Comprobación de netlist; Muestra los resultados en la pestaña Resultados

Icono Texto – Coloca texto en el diseño

Icono Ver 3D – Muestra el diseño en pantalla en tres dimensiones

Icono Capturar área de pantalla – Captura una sección de la pantalla y la coloca en el portapapeles del sistema

Icono Ayuda – Muestra la ventana de ayuda de Ultiboard

Barra de herramientas de edición

  Icono Editar pieza in-place – Activa Edición In-Place para piezas de PCB colocadas

  Icono Intercambiar capa – Coloca una pieza o elemento en la capa espejo

  Rotar 90° en sentido horario – Rota el elemento seleccionado en sentido horario

  Rotar 90° en sentido antihorario – Rota el elemento seleccionado en sentido antihorario

3.3 Configuración de preferencias

Para configurar tus preferencias:

1. Haz clic en Opciones/Preferencias globales para que aparezca el cuadro de diálogo Preferencias, que te proporcionará las opciones:

• Pestaña Configuración general
• Pestaña Rutas
• Pestaña Colores
• Pestaña Diseño PCB
• Pestaña Dimensiones
• Pestaña Opciones 3D

2. Habiendo seleccionado la pestaña deseada, procede a personalizar o editar los detalles.

3. Haz clic en Aceptar para guardar tus cambios

3.4 Configuración de propiedades del PCB

Para configurar los ajustes de las propiedades del PCB:

En una placa vacía, haz clic derecho para mostrar un cuadro de menú y selecciona el icono de propiedades. Aparecerá el cuadro de diálogo Propiedades de hoja donde podrás editar más los detalles de tu PCB como desees.

3.5 Caja de herramientas de diseño

Es muy probable que uses la barra de herramientas de diseño para gestionar tu diseño controlando piezas, como determinar los colores de una traza. Para mostrarla o verla, haz clic en la Barra de herramientas de diseño.

3.6 Vista de hoja de cálculo

La vista de hoja de cálculo es esencial para ver y editar detalles como atributos, footprints o Designadores de referencia.

Para acceder al icono Vista de hoja de cálculo, debes tener un nuevo proyecto abierto. Una vez haces clic en el icono, la pestaña de funcionalidad aparecerá en la parte inferior de las páginas, con varios botones/iconos.

Sin embargo, no todas las pestañas tienen todos los iconos.

3.7 Personalización de la interfaz

Para personalizar tu interfaz:

Selecciona Opciones/Personalizar interfaz de usuario para mostrar una pestaña de menú abajo, donde puedes hacer cambios como desees.

Hemos cubierto los pasos fundamentales de orientación para personalizar Ultiboard a tu gusto y usar diferentes iconos. Por tanto, nuestro siguiente paso será aprender a diseñar un esquemático simple y emplear más características y propiedades del software durante el proceso.

4. Tutorial de diseño en Ultiboard

4.1 La suite Electronics Workbench

Es una suite EDA que facilita pasos significativos en el diseño de un circuito. Dependiendo de tus requisitos y presupuesto, tendrás algunos de los componentes de la suite Electronics Workbench, como:

• Multisim: es una combinación de Multicap y capacidad de simulación analógica y digital
• Multicap: un producto esquemático para impulsar simulación, esquemático simple y facilitar pasos como en diseño de layout PCB
• MultiVHDL: Trae a bordo co-simulación junto con Multisim y creación de modelos HDL
• Ultiboard: un producto que junto con Multisim y Multicap, es útil en la creación de PCBs y trabajo en operaciones CAD mecánicas
• Ultiroute: un add-on para Ultiboard standalone, Ultiroute facilita la colocación de piezas en el diseño automáticamente

4.2 Apertura del tutorial

Para abrir el tutorial, asegúrate de que Ultiboard está lanzado, luego procede a:

1. Selecciona el icono Abrir/Archivo. Ve a donde guardaste tu Ultiboard durante la instalación (si no recuerdas, intenta el disco central C en archivos de programa).

2. Abre Tutorial.EWPrj para cargar el archivo seleccionado en Ultiboard

3. Para ver un diseño, selecciónalo ya sea haciendo clic en la pestaña Diseño o la pestaña Proyectos bajo la Caja de herramientas de diseño

4.3 Creación de un contorno de placa

Puedes crear un contorno de borde de las siguientes maneras:

• Usando las herramientas de dibujo – presiona la tecla * del teclado e ingresa las coordenadas de contorno de borde deseadas:

• Importar un archivo DXF

• Usar el Asistente de placa, que usaremos en este tutorial:

1. Junto con la barra de herramientas de capa, ve al icono Asistente de borde y haz doble clic en él.

2. Elimina el Asistente de borde existente en el actual – debería ser uno nuevo para que aparezca el cuadro Tecnología de placa-Asistente de placa.

3. Habilita 'Cambiar la tecnología de capa' para poder seleccionar otras opciones. Adelante, elige 'Multicapa construida con placas de doble cara y apilamiento de capa simple', luego haz clic en la pestaña Siguiente.

1. El siguiente cuadro de diálogo es de Configuración de laminación donde puedes hacer cambios si es necesario y haz clic

1. El siguiente cuadro de diálogo es la Forma de la placa donde harás los cambios como:

• Bajo Punto de referencia, establece la Alineación a Izquierda-Inferior
• Selecciona Rectangular para Forma y Tamaño de placa
• Establece la Altura y la Anchura como 2000 y 2500 respectivamente y el Claramiento en 5.00000. Haz clic en Finalizar.

4.3.1 Ultiboard – Edición de cambios en el contorno de borde

• Para mover el contorno de borde:

Haz doble clic en Contorno de borde bajo la pestaña Capas. Procede a hacer clic en cualquier lugar del espacio de trabajo del contorno de borde debajo de la fila de componentes.

• Para hacer cambios en el Punto de referencia:

Haz clic en la pestaña Opciones, coloca tu cursor en la esquina inferior izquierda del contorno de borde en la placa y haz clic para hacer cambios en el cuadro que aparece.

4.4 Colocación de componentes

Puedes colocar un componente en la placa por:

• Seleccionar un componente(s) más allá del contorno de borde y arrastrarlo a la posición deseada
• Ir a la Vista de hoja de cálculo, usar la pestaña Piezas para localizar un componente(s) y colocarlos apropiadamente
• Importar componente(s) desde Netlist
• Puedes seleccionar el componente(s) directamente desde la base de datos
• Usar la colocación automática

4.5 Colocación de trazas

Hay unas pocas formas en que puedes poner trazas:

4.5.1 Colocación de traza manual

Aquí, la traza se posiciona donde la colocas. Para hacer esto:

• Elige el comando Línea/Colocar para crear una línea que depende de la capa (en el desplegable) donde colocas el tubo.

• Haz clic para anclar la traza y mueve el cursor hacia el destino, donde también harás clic para anclar de nuevo o clic derecho para detener el dibujo.

4.5.2 Ultiboard – Colocación de traza Sígueme

Una traza sígueme te permite dibujar un camino entre dos pines que has seleccionado simplemente moviendo tu cursor. Se logra mediante:

• Haz clic en el icono sígueme; asegúrate de tener al menos dos pines designados

• Haz clic en un pin, luego haz clic en otro pin para que Ultiboard dibuje automáticamente el pin por ti

4.5.3 Colocación de traza de máquina de conexión

La traza de máquina de conexión proporciona automatización completa de trazas uniendo dos puntos a través de la ruta más conveniente. Se logra mediante:

• Haz clic en el icono Colocar/Máquina de conexión

• Procede a hacer clic en el espacio entre los puntos que quieres conectar. Ultiboard proporcionará varias sugerencias de ruta y una vez identifiques la traza adecuada, haz clic para usarla

• Clic derecho para terminar la colocación de traza

4.6 Ultiboard – Preparación para fabricación/ensamblaje

Antes de enviar tus diseños para fabricación, hay varias actividades que puedes realizar en la placa para asegurar que proporcionas información extra o eliminas errores. Incluyen:

4.6.1 Limpieza de la placa

Eso implica limpiar extremos de trazas abiertas o cualquier pieza o conexión no usada. Se hace mediante:

• Haz clic en Editar/Eliminar cobre/Extremos de traza abiertos para eliminar todos los extremos de trazas abiertos.

• Haz clic en Diseño/Limpiar vías no usadas para eliminar cualquier vía o conexión no usada

4.6.2 Añadir comentarios

Añadir componentes proporciona información extra que el fabricante puede consultar o promover la colaboración entre miembros del equipo. Puedes colocar un comentario mediante:

• Activar la capa de comentarios en el cuadro de diseño
• Seleccionar Colocar/Comentario y aparecerá un cuadro de diálogo como abajo:

• Puedes elegir fijar el tamaño del fondo u hacer otras ediciones como estilo y tamaño de fuente o color de texto y fondo.
• Escribe el comentario como en la caja de comentario
• Haz clic en Aceptar. Procede a hacer doble clic en la posición deseada para que aparezca el comentario.
• Para hacer cambios, vuelve al cuadro de diálogo de comentario y edita cualquier detalle como desees y elimina el comentario anterior que no se quiere.
• Para eliminar un comentario, haz clic en el comentario y presiona la tecla SUPR

4.6.3 Ultiboard – Exportación de un archivo

Generalmente es el proceso final que produce tu diseño como salida. Es transformar el formato de diseño a otro que sea comprensible por el equipo del fabricante. El archivo contiene información detallada sobre cómo se debe fabricar el diseño.

Los requisitos de formato del fabricante dictan principalmente el formato. La exportación de un archivo comienza presionando Ctrl-E o haciendo clic en la pestaña Archivo, y aparecerá un menú, que es la opción Exportar entre la lista.

Aparecerá un cuadro de diálogo Exportar para ver, exportar o eliminar la configuración/propiedades de exportación.

4.7 Visualización de diseños en 3D

Puedes ver tu diseño en 3D mediante:

Haz clic en el icono 3D, que está listado en el menú Herramientas. Se mostrará una pestaña de vista previa 3D mostrando tu diseño en 3D.

4.7.1 Manipulación de la vista 3D

• Haz clic en la barra de Herramientas y luego 3D para ver la vista previa 3D.
• Procede a hacer clic en la placa de vista previa y mantén el ratón/cursor y mueve para:
• Mover el puntero de la pantalla a cualquier lado para una vista mejor o específica de la placa
• Para hacer paneo de la rueda 3D, mantén presionado el cursor para ver la flecha de cuatro cabezas y apunta la dirección deseada
• Para mover la vista 3D alrededor, haz clic y mantén en ella
• Procede el puntero en cualquier dirección para tener una vista de los otros lados del diseño; topo parte inferior de la placa
• Para hacer zoom en un área: Haz clic y mantén el cursor y muévelo/desplázalo hacia arriba o abajo
• También puedes usar Zoom in/out bajo la pestaña Ver.

Esperamos que ahora puedas maniobrar cómodamente la plataforma Ultiboard y estés familiarizado con diferentes iconos, pestañas y sus propiedades. También, finalmente, deberías crear un diseño simple, como era nuestro objetivo cuando comenzamos.

5. Ultiboard – Ventajas y desventajas de usar Ultiboard

1. Ventajas de usar Ultiboard

• Es amigable e intuitivo
• Puede integrarse con otras herramientas como hoja de cálculo así como usarse en gestión de restricciones, enrutamiento de cobre y colocación de piezas.
• Es fácil de usar y está optimizado para velocidad

Puede exportarse a estándares de la industria incluyendo Gerber y DXF, tanto para fabricación como para prototipo.

• Transfiere layouts esquemáticos ya que está perfectamente integrado con Multisim.
• Te permite obtener rápidamente una visión de cómo diseñar tu PCB.
• Anota los cambios hechos en el diseño.

2. Ultiboard – Desventajas

A pesar de los muchos beneficios que obtienes al usar Ultiboard, es esencial notar que viene con muchas desventajas. La más crítica es:

• Requiere mucha formación para poder usarlo.
• No es una herramienta gratuita, así que debes estar preparado para profundizar en tu bolsillo.

3. Ultiboard – Cómo funciona

Cuando se trata de enrutamiento de layout, elegir Ultiboard es recomendado. Ya que viene con colocación y enrutamiento automatizado y manual de piezas, las herramientas se combinan para reducir el tiempo y esfuerzo necesarios en completar tareas repetitivas. Cuando se combina con el proceso de colocación, garantiza un layout rápido. Ultiboard viene con colocación de trazas que permite ajuste rápido y eficiente basado en la complejidad y el diseño.

Encuentra y coloca rápidamente componentes en el esquemático ya que viene con funcionalidad pick-and-place. Utiliza el enrutador sígueme y máquinas que introducen sugerencias en la colocación de trazas. Cuando se integra con Multisim. Usa auto-enrutamiento, lo que permite la fácil transferencia esquemática de layout reflejada en muchas versiones de diseño. Por tanto, proporciona un flujo fácil y rápido de diseño y validación.

Conclusión

Finalizar un diseño en una plataforma de software es usualmente el primer paso para tener un producto tangible que funcione. Ya sea que estés haciendo un pedido para fabricación o no, en WelPCB estamos disponibles para tus preguntas, comentarios o sugerencias.

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