¿Cuál es la mejor herramienta de diseño de PCB para estudiantes?

Los estudiantes de ingeniería de hoy continúan reconociendo la importancia del diseño y fabricación de PCB como parte de un currículo de ingeniería moderno. Eso significa que los estudiantes interesados necesitarán algún software para ayudar a perfeccionar sus habilidades de diseño. Hay varias opciones de software de diseño de PCB, que funcionan de forma nativa en un escritorio/portátil o en la nube. Examinaremos algunas de estas opciones en este artículo.

Lo que los estudiantes buscan en el software de diseño de PCB

Los estudiantes necesitan una plataforma CAD que les ayude a comenzar a diseñar desde el primer día, sin las características de gestión de datos extrínsecas o integraciones que a menudo se consideran de "nivel empresarial". Quieren herramientas que les permitan comenzar a diseñar circuitos, ejecutar simulaciones y hacer diseños de PCB con las características estándar de CAD.

Con mayor frecuencia, los estudiantes seleccionarán software de diseño de PCB con estas características:

Bajo costo, o preferiblemente software gratuito - Cada estudiante vive con un presupuesto, por lo que no sorprende que los estudiantes elijan software que no conlleva un costo de licencia.

Facilidad de uso - La mayoría de los estudiantes no tienen formación formal o experiencia en el aula diseñando PCBs, por lo que desean una plataforma con características básicas intuitivas y características avanzadas fáciles de aprender.

Soporte de proveedores o de la comunidad - El proveedor de la herramienta o la comunidad de código abierto deberían proporcionar soporte a los usuarios a través de proyectos de ejemplo, bibliotecas de componentes y tutoriales de diseño.

Acceso a modelos CAD - Antes de que los usuarios puedan hacer algo en un diseño de PCB, necesitarán acceso a modelos CAD para sus símbolos esquemáticos, huellas de PCB y paquetes de componentes en 3D.

Oportunidades de crecimiento profesional - ¿Se traducirá el aprendizaje de una aplicación de diseño de PCB en una posición altamente remunerada en una empresa? ¿Pueden los usuarios construir hardware avanzado con estas herramientas?

Vamos a ver cuatro opciones populares de software de diseño de PCB para estudiantes: EasyEDA, KiCad, Altium Designer y CircuitMaker.

EasyEDA

La plataforma EasyEDA está basada en la nube y es popular entre los aficionados que buscan software de diseño de PCB gratuito. Incluye todas las características básicas de captura esquemática, colocación de PCB, enrutamiento simple y creación de archivos de fabricación que uno esperaría en un software de diseño de PCB.

Aspectos destacados clave de EasyEDA:

• Acceso al inventario de componentes de LCSC
• Crear placas de pocas capas
• Soporte solo para placas rígidas
• Descargar los archivos de fabricación y llevarlos a cualquier lugar

Crédito de imagen: Shawn Hymel

Aunque es una aplicación de diseño de PCB conveniente para usuarios nuevos, tiene grandes desventajas que impiden su uso en entornos profesionales. La falta de características avanzadas de enrutamiento que son estándar en otras herramientas, la falta de acceso a información de la cadena de suministro y componentes a nivel de la industria, y una interfaz de usuario lenta son solo algunas de las razones por las que EasyEDA no se utiliza profesionalmente. Estos factores eliminan cualquier oportunidad real de carrera para los estudiantes que solo aprenden a usar EasyEDA; ¡no encontrarás ninguna descripción de trabajo que requiera EasyEDA!

En pocas palabras, EasyEDA no es suficiente para hardware de grado profesional, es puramente una herramienta de aprendizaje para aficionados y estudiantes. Las restricciones mencionadas anteriormente y la falta de muchas características básicas no se alinean con las prácticas de diseño reales de las empresas que diseñan y fabrican productos reales.

KiCad EDA

KiCad es uno de los programas de software PCB gratuitos más populares debido a su amplio apoyo de la comunidad de código abierto y un grupo dedicado de desarrolladores. Muchos usuarios de KiCad también utilizan plataformas de diseño pagas, dándoles exposición a características más avanzadas, y estas características se han ido incorporando lentamente en KiCad.

Aspectos destacados de KiCad:

• Captura esquemática y diseño de PCB en una sola aplicación
• Más herramientas de colocación y enrutamiento que EasyEDA
• Los usuarios pueden construir algunas características personalizadas con scripts
• Acceso a una biblioteca de componentes para ayudar a iniciar nuevos proyectos

Aunque KiCad ha avanzado mucho a lo largo de los años, el mayor inconveniente de usar KiCad es que no se utiliza profesionalmente para proyectos avanzados de alto valor, lo que limita las oportunidades de carrera. Las posiciones profesionales de diseño de PCB e ingeniería eléctrica enumeran abrumadoramente una plataforma de diseño de pago como requisito para una posición, siendo Altium Designer la más popular.

Faltan características como soporte rígido-flexible, herramientas de soporte de diseño digital de alta velocidad automatizadas, diseños de alto conteo de capas y características que apoyan y automatizan la creación de lanzamientos de fabricación. Aquí es donde los ingenieros comienzan a buscar una plataforma como Altium Designer para apoyar proyectos más avanzados.

Altium Designer

Los estudiantes a menudo trabajan con Altium Designer al obtener acceso a licencias a través de su institución educativa o como parte de un grupo de investigación. Altium Designer es una aplicación de software de diseño de PCB de nivel profesional con el mayor número de usuarios entre las plataformas de software de diseño pagas. Los usuarios pueden diseñar literalmente cualquier tipo de PCB que pueda ser fabricado comercialmente, incluyendo diseños rígido-flexibles, diseños completamente flexibles, circuitos impresos, dispositivos de interconexión moldeados (MIDs) y sistemas de múltiples PCB.

Aspectos destacados clave de Altium Designer:

• Soporta diseños con un alto número de hojas, un alto número de layouts y un alto número de componentes por defecto
• Características de diseño digital de alta velocidad que automatizan el enrutamiento y análisis
• Motor de reglas completamente configurable
• Soporte integrado para sistemas rígido-flexibles, flexibles, de múltiples PCB y PCBs de Interconexión de Alta Densidad (HDI)

Esta lista de características solo raspa la superficie y no incluye las características a nivel empresarial disponibles en el programa con una opción de licencia estándar. Estas características básicas alinean a Altium Designer con las necesidades de las firmas de ingeniería y los fabricantes de equipos originales (OEM) que construyen productos avanzados. Esto significa que los estudiantes pueden obtener un importante impulso en su carrera cuando aprenden a usar Altium Designer mientras están en la escuela.

Aunque Altium Designer fue creado para diseñadores profesionales, es utilizado por muchos estudiantes que desean mejorar sus habilidades y prepararse para carreras en la industria electrónica. También es un enorme impulsor de productividad en comparación con KiCad; muchas de las características integradas en Altium Designer funcionan inmediatamente cuando comienzas a diseñar, mientras que KiCad requiere que los usuarios escriban un script personalizado para obtener la misma capacidad.

CircuitMaker

CircuitMaker es una aplicación gratuita de diseño de PCB que implementa muchas de las mismas características encontradas en Altium Designer. Elimina muchas de las características de nivel empresarial más avanzadas que son necesarias para las organizaciones más grandes y, en cambio, se centra en brindar a los usuarios una experiencia de diseño simplificada con herramientas de enrutamiento potentes. Se enfoca en PCBs rígidas con conteos de capas moderados, que típicamente serían diseñados por estudiantes, aficionados y nuevos diseñadores.

Aspectos destacados clave de CircuitMaker:

• Herramientas profesionales similares a las encontradas en Altium Designer
• Colocación rápida, enrutamiento y creación de componentes
• Diseño esquemático de múltiples hojas y soporte para PCB de alto conteo de capas
• Co-Diseño con Fusion 360 para diseño mecánico

La tabla a continuación ofrece una comparación completa de características entre CircuitMaker y Altium Designer. Las características que se superponen son esencialmente las mismas en términos de acceso a menús/paneles, efectividad y atajos de teclado. Las herramientas también implementan el mismo flujo de trabajo exacto y tienen un formato de datos similar.

 

Debido a la similitud y superposición entre algunas características, CircuitMaker ofrece excelentes perspectivas de carrera para los estudiantes que quieren trabajar profesionalmente como diseñadores de PCB o ingenieros eléctricos. Las funciones de la herramienta y el flujo de trabajo en CircuitMaker coinciden estrechamente con las capacidades en Altium Designer, haciendo que la transición a las características profesionales de Altium Designer sea rápida y sin problemas.

Comienza a Aprender con CircuitMaker

CircuitMaker fue originalmente producido por Altium como una herramienta de diseño de PCB para la comunidad maker. Sin embargo, también es una excelente aplicación de diseño para estudiantes que quieren aprender diseño de PCB. Lo que realmente hace grande a CircuitMaker es que es esencialmente una aplicación "Altium Designer Lite" con muchas de las mismas características. Algunas de las características avanzadas han sido eliminadas, pero las características principales de esquemáticos, colocación, enrutamiento y bibliotecas están todas incluidas.

Una vez que estés listo para comenzar a trabajar en Altium Designer, es increíblemente fácil trasladar tus diseños de CircuitMaker a Altium Designer. Altium Designer puede abrir y modificar archivos de CircuitMaker directamente. A diferencia de las conversiones entre herramientas CAD de diferentes proveedores, tus diseños convertidos nunca requieren correcciones o actualizaciones. Puedes comenzar a trabajar inmediatamente en el diseño importado en Altium Designer.

Construye Tu Carrera Con una Licencia de Estudiante de Altium Designer

A los estudiantes, comprensiblemente, les encanta el software de diseño de PCB gratuito, pero todas las posiciones profesionales de alto salario requieren las capacidades de diseño que solo se encuentran en el software pago. Con Altium Designer siendo la plataforma de diseño de PCB más demandada en la industria electrónica, vale la pena aprender este potente software.

Afortunadamente, los estudiantes con un correo electrónico válido de una institución educativa pueden obtener una licencia de estudiante gratuita en Altium Education y obtener acceso inmediato al software para uso no comercial. Altium Designer les da a los estudiantes acceso al siguiente nivel de software de diseño de PCB que es demandado por pequeñas firmas de ingeniería, grandes empresas y emprendedores exitosos.

• Simulación SPICE integrada en el editor de esquemáticos
• Soporte de importación para proyectos de LTspice y PSpice
• Características de integridad de señal automatizadas para interfaces de computación estándar (DDR, MIPI, Ethernet, etc.)
• Características avanzadas de enrutamiento semi-automatizado y completamente automatizado
• Vista directa del inventario de componentes y ciclo de vida en múltiples ubicaciones
• Automatiza tu proceso de exportación de archivos de fabricación
• Creación de dibujos automatizada en Altium Draftsman
• Creación de huellas conforme a IPC automatizada

Los lectores notarán la palabra “automatizado” muchas veces en la lista anterior; esto es porque muchas de las tareas más sencillas pueden ser semi-automatizadas o completamente automatizadas, pero sin eliminar al humano del bucle de verificación.

Estas características también permiten tareas más avanzadas que son muy difíciles o simplemente no posibles en KiCad o EasyEDA. La siguiente sección muestra un ejemplo que es común en proyectos comerciales.

Ejemplo de una Tarea de Diseño Avanzado: Enrutamiento DDR

Para ver cómo Altium Designer ofrece una mejora significativa sobre EasyEDA y KiCad, consideremos una tarea que sería necesaria en un diseño más avanzado: el enrutamiento DDR. En la electrónica actual, el enrutamiento DDR no es necesariamente "avanzado", sino más bien una necesidad en muchos sistemas digitales y productos comerciales. Aquí es donde Altium Designer se distingue de CircuitMaker, EasyEDA y KiCad: ayuda a automatizar la creación de reglas, el enrutamiento y el temporizado.

Para buses DDR3 y más rápidos, el diseñador necesita realizar tres tareas principales durante el enrutamiento:

• Definir las restricciones de temporización del bus
• Aplicar automáticamente la impedancia de traza durante el enrutamiento
• Emparejar el retardo de las redes, idealmente sin ajuste manual de longitud

Con la herramienta xSignals y las características de enrutamiento integradas, un diseñador puede ejecutar rápidamente estas tareas y obtener una interfaz DDR, enrutada, con temporización emparejada y verificada contra las reglas de diseño. Estas tareas podrían tomar horas de enrutamiento manual en KiCad, y el mismo nivel de ajuste y verificación es imposible en EasyEDA.

 

Comienza Con una Licencia Educativa

Los estudiantes que obtienen acceso a licencias educativas y aprenden a usar estas herramientas tendrán una gran ventaja sobre otros estudiantes que solo usan software gratuito. El conjunto completo de características en Altium Designer es demandado por empresas que trabajan en la electrónica avanzada de hoy. Así que si eres estudiante y estás buscando un paquete de software de diseño de PCB, no te dejes seducir por el software gratuito. En su lugar, enfócate en usar una plataforma de diseño que mejorará tus habilidades y tus perspectivas laborales.

Si quieres avanzar en tu carrera como diseñador, entonces deberías comenzar a aprender y usar Altium Designer. Ya sea que necesites construir electrónica de potencia confiable o sistemas digitales avanzados, contacta a Altium Education o habla con un experto en Altium para comenzar!

Preguntas Frecuentes

Soy un estudiante o aficionado. ¿Cuál es la mejor herramienta de diseño de PCB para estudiantes?

Si no puedes justificar el costo de una licencia de Altium Designer, la mejor opción es CircuitMaker. Es una herramienta gratuita de esquemáticos + diseño de PCB construida sobre la tecnología central de Altium Designer, con colaboración en línea y almacenamiento de proyectos a través de un Espacio Personal en Altium 365. CircuitMaker ofrece más características que KiCad gracias a sus herramientas de biblioteca, acceso a millones de componentes verificados por fabricantes y visibilidad instantánea de los inventarios de distribuidores dentro de CircuitMaker.

¿Pueden los estudiantes acceder a una licencia educativa de los productos de Altium?

Sí, los estudiantes pueden usar su dirección de correo electrónico institucional para obtener acceso a una licencia estudiantil de Altium Designer; visita education.altium.com para más información.

¿Por qué debería usar CircuitMaker para trabajos de hobby/estudiantes en lugar de KiCad?

La gran ventaja de usar CircuitMaker es que el flujo de trabajo es muy similar al de Altium Designer, por lo que prepara a los usuarios para una transición a las herramientas comerciales de nivel superior de Altium.

Quiero asegurarme de avanzar en mi carrera. ¿Cuáles son mis perspectivas laborales si aprendo a usar los productos de Altium?

Una gran ventaja de CircuitMaker es que utiliza el mismo flujo de trabajo y herramientas que se encuentran en Altium Designer, por lo que te prepara para usar Altium Designer como parte de un trabajo regular. En contraste, KiCad rara vez se menciona como una habilidad requerida en trabajos bien remunerados.

¿Dónde puedo acceder a proyectos de PCB de código abierto que me ayuden a aprender diseño de PCB?

Un gran recurso para acceder a diseños de código abierto es GitHub. Muchos usuarios hacen disponibles sus proyectos de diseño de PCB para descarga gratuita bajo una licencia de código abierto estándar. También hay muchas bibliotecas de componentes disponibles en GitHub.

¿Puedo acceder a proyectos de ejemplo en CircuitMaker que me ayuden a aprender diseño de PCB?

Sí, CircuitMaker ofrece a los usuarios acceso a proyectos de ejemplo a través del sitio web de CircuitMaker. Los usuarios pueden compartir sus proyectos públicamente y hacerlos disponibles para descarga gratuita.