Quadros lindos e bizarros

Recentemente, tenho ficado curioso sobre formatos interessantes de PCB. No passado eu sempre usei polígonos simples, talvez arredondando os cantos para tornar o design um pouco mais esteticamente agradável. O tabuleiro à direita foi minha introdução às possibilidades de tabuleiros de formatos estranhos. Ele foi projetado para ser acoplado a uma campainha piezoelétrica (usada como atuador). Estou planejando fabricá-lo em FPC (Circuitos Impressos Flexíveis), mas como a fabricação é tão barata, enviei-o para o OSHPark para ver o que eles fariam com ele. O OSHPark não possui especificações rígidas sobre roteamento interno, mas, na minha experiência, eles estão dispostos a tentar qualquer coisa (e a qualidade é sempre ótima). A largura dos pinos na PCB mostrada é de 5 mm. Achei que era um risco e que era provável que o FR4 quebrasse, mas deu ótimo resultado!

Isso me levou à conclusão de que minhas placas poderiam parecer muito mais interessantes do que são atualmente e que nosso processo moderno de fabricação de PCB altamente otimizado oferece muito espaço para experimentação. Este artigo discutirá algumas das opções disponíveis ao criar PCBs não tradicionais.

O quadro à esquerda representa uma lanterna solar simples. Os LEDs ficam no final das trilhas onduladas, com o driver IC no centro. Eu o projetei para tentar impulsionar o processo, ver se um PCB poderia ser feito para parecer um pouco menos estéril e mais parecido com um objeto artesanal. Os vestígios que vão para os LEDs foram deixados desmascarados, para permitir que saiam em dourado com ENIG. Acho que a placa fabricada parece boa, mas para a próxima revisão vou reter mais máscara, o que deve destacar os traços. Felizmente, agora tenho uma ideia ainda melhor dos formatos estranhos de placas com os quais o OSHPark pode lidar (e tentarei levar o processo ainda mais longe).

A maioria das ferramentas de layout, incluindo o KiCad, não são projetadas tendo em mente arestas ou componentes complexos de fabricação. Embora as bordas do acoplador acima tenham sido criadas no KiCad, foi um processo desagradável. Então para a lanterna solar optei por ferramentas externas.

Primeiro, projetei o corte da borda em forma de flor no Inkscape. Nas versões recentes do KiCad é muito fácil importar os cortes de borda. Em primeiro lugar, crie suas bordas no Inkscape, certifique-se de que o desenho seja um desenho de linha simples e salve-o como um arquivo DXF. Em seguida, basta selecionar “Arquivo->Importar->DXF” no KiCad e importar o DXF para a camada Edges.

Criar traços sinuosos no KiCad é mais difícil; na verdade, não é possível. KiCad não tem conceito de traços não retos e geometrias de almofadas limitadas.

KiCad incorpora uma ferramenta chamada “Bitmap2Component”, embora muitos tenham usado isso com bons resultados para adicionar logotipos aos seus painéis, não é ideal ao trabalhar com dados de imagens vetoriais e tem funcionalidade limitada. Para resolver essa deficiência, recorremos ao svg2mod. Esta ferramenta permite converter um SVG em uma pegada KiCad usando uma ferramenta simples de linha de comando. No Linux você pode usá-lo da seguinte maneira:

Como o KiCad usa apenas linhas retas, as curvas no seu SVG original serão divididas em segmentos de linha reta. O parâmetro “-p” determina em quantos segmentos uma curva é dividida e pode exigir alguma experimentação. svg2mod funciona com arquivos SVG em camadas. Você pode criar camadas separadas em seu SVG para cobre, máscara e seda, produzindo pegadas de componentes complexos. Para o PCB acima, usei isso para remover a máscara de todos os traços sinuosos. Os usuários do Eagle podem querer verificar o svg2poly, que parece fornecer funcionalidade semelhante.

Esta é minha primeira tentativa de criar placas esteticamente mais agradáveis, mas Saar em Boldport vem fabricando PCBs de ótima aparência há anos.

Alguns de seus designs (como o mostrado à direita). São dificilmente reconhecíveis como uma placa de FR4. Marie Claire encomendou esta e outras pranchas semelhantes para uma sessão de fotos chamada Haute Circuits, que usou as pranchas como pano de fundo para peças de joias de luxo.

Os designs da Boldport são sempre únicos e bonitos. Caracteristicamente, nunca há um traço direto a ser encontrado. Produzir tais designs em um pacote de layout tradicional seria quase impossível.