DipTrace: Software Desain PCB untuk Membuat Schematic dan PCB Layout

Dalam proses pembuatan perangkat elektronik, desain Printed Circuit Board (PCB) menjadi salah satu tahap yang sangat penting. Sebelum PCB diproduksi, rangkaian elektronik perlu dibuat dalam bentuk schematic, kemudian dilanjutkan dengan penempatan komponen dan routing jalur pada PCB. Salah satu software yang dapat digunakan untuk kebutuhan tersebut adalah DipTrace. DipTrace merupakan software desain PCB dan Schematic Capture yang menyediakan berbagai fitur untuk membuat rangkaian elektronik, merancang layout PCB, mengelola library komponen, melakukan pemeriksaan desain, hingga menghasilkan file yang diperlukan untuk proses manufaktur. DipTrace menyediakan beberapa modul yang terintegrasi, yaitu Schematic Capture, PCB Layout, Component Editor, dan Pattern Editor. Dengan integrasi tersebut, desain dapat dikerjakan dari schematic hingga menjadi layout PCB dalam satu lingkungan kerja.

Apa Itu DipTrace?

DipTrace adalah software desain PCB (PCB Design Software) dan schematic capture yang digunakan untuk merancang rangkaian elektronik dan papan sirkuit tercetak. Software ini dapat digunakan untuk membuat desain PCB sederhana hingga desain PCB multi-layer yang lebih kompleks. DipTrace juga menyediakan fitur routing manual, autorouter, pemeriksaan DRC, desain sinyal berkecepatan tinggi, preview PCB dalam bentuk 3D, serta berbagai format output untuk kebutuhan manufaktur. Salah satu kelebihan DipTrace adalah konsep antarmuka yang relatif terintegrasi. Perubahan dari schematic ke PCB dapat dilakukan melalui workflow yang saling terhubung, termasuk fitur back annotation dan cross-highlighting antara schematic dan PCB.

 

Baca juga: OrCAD X / OrCAD: Software Desain PCB untuk Perancangan dan Simulasi Elektronik

Modul Utama DipTrace

DipTrace terdiri dari beberapa modul yang memiliki fungsi berbeda, tetapi tetap terhubung dalam satu workflow desain PCB.

1. Schematic Capture

 

Schematic Capture digunakan untuk menggambar dan menyusun rangkaian elektronik secara logis. Pada modul ini, pengguna dapat menambahkan komponen seperti resistor, kapasitor, IC, konektor, transistor, dan berbagai komponen lainnya dari library.

Fungsi Schematic Capture

Beberapa fitur yang tersedia antara lain:

- Membuat schematic rangkaian elektronik.

- Mendukung multi-sheet schematic.

- Mendukung desain hierarchical.

- Menghubungkan komponen menggunakan wire, bus, atau koneksi logis.

- Melakukan Electrical Rule Check (ERC).

- Mengubah schematic menjadi PCB layout.

- Mendukung import dan export berbagai format EDA/CAD dan netlist.

- Mendukung simulasi SPICE untuk analisis rangkaian.

Dengan demikian, schematic tidak hanya berfungsi sebagai gambar rangkaian, tetapi juga menjadi dasar informasi koneksi yang nantinya digunakan dalam proses pembuatan PCB.

2. PCB Layout

 

Setelah schematic selesai dibuat, desain dapat dilanjutkan ke PCB Layout. Modul ini digunakan untuk menentukan ukuran board, menempatkan komponen, membuat jalur PCB atau trace, menambahkan via, copper pour, serta melakukan pemeriksaan terhadap desain PCB.

Fitur PCB Layout

DipTrace menyediakan beberapa fitur penting untuk PCB layout, seperti:

- Manual routing

- Push and shove routing

- Shape-based autorouter

- Pengaturan trace width

- Pengaturan net class

- Through, blind, dan buried vias

- Copper pour

- Differential pair routing

- High-speed signal routing

- Real-time DRC

- Net connectivity checking

- 3D PCB preview

- Export STEP dan VRML

- Output file untuk manufaktur PCB.

Fitur tersebut memungkinkan pengguna membuat desain PCB mulai dari board sederhana hingga desain dengan beberapa layer dan jalur berkecepatan tinggi.

3. Component Editor

Component Editor digunakan untuk membuat dan mengedit simbol komponen yang digunakan pada schematic. Fitur ini berguna ketika komponen yang dibutuhkan belum tersedia di library bawaan atau ketika pengguna ingin membuat simbol komponen sendiri. Pada Component Editor, pengguna dapat menentukan:

- Nama komponen.

- Pin komponen.

- Nomor pin.

- Bentuk simbol.

- Properti komponen.

- Hubungan komponen dengan footprint atau pattern.

Dengan adanya Component Editor, pengguna dapat membuat library komponen custom sesuai kebutuhan proyek.

4. Pattern Editor

Pattern Editor digunakan untuk membuat atau mengedit footprint PCB. Footprint merupakan representasi fisik komponen pada PCB, termasuk posisi pad yang nantinya digunakan untuk menyolder kaki komponen.

Contoh Penggunaan Pattern Editor

Misalnya pengguna memiliki sebuah komponen dengan ukuran khusus yang belum tersedia dalam library. Footprint komponen tersebut dapat dibuat secara manual menggunakan Pattern Editor. Beberapa hal yang dapat diatur antara lain:

- Ukuran pad.

- Jarak antar-pad.

- Nomor pad.

- Bentuk pad.

- Ukuran body.

- Posisi komponen.

- Model 3D.

DipTrace juga menyediakan IPC-7351 Pattern Generator untuk membantu pembuatan footprint.

Fitur-fitur DipTrace

1. Library Komponen

Library merupakan bagian penting dalam software desain PCB karena berisi berbagai komponen dan footprint yang dapat digunakan dalam proyek. DipTrace menyediakan library komponen dan pattern yang cukup besar. Dokumentasi resminya menyebutkan tersedia lebih dari 170.000 parts dari berbagai produsen, serta dukungan pencarian dan penyimpanan komponen dari SnapEDA. Pengguna juga dapat membuat custom component library apabila komponen yang dibutuhkan belum tersedia.

2. PCB Routing

Routing merupakan proses menghubungkan pad komponen menggunakan jalur tembaga atau PCB trace. DipTrace menyediakan routing secara manual dengan fitur seperti:

- 90° routing.

- 45° routing.

- Free-angle routing.

- Push and shove routing.

- Automatic via placement.

- Copper pour.

- Teardrop.

- Via stitching.

Fitur push and shove routing dapat membantu mengatur jalur ketika terdapat komponen atau trace lain yang berada di sekitar jalur yang sedang dibuat.

3. Autorouter

Selain routing manual, DipTrace memiliki shape-based autorouter. Autorouter dapat membantu menentukan jalur koneksi secara otomatis berdasarkan konfigurasi desain yang telah ditentukan. Fitur ini dapat digunakan pada berbagai desain, mulai dari PCB sederhana hingga board multi-layer yang lebih kompleks. DipTrace juga menyediakan dukungan pertukaran data dengan external router melalui format DSN dan SES. Meskipun demikian, hasil autorouting tetap perlu diperiksa kembali oleh desainer. Pemeriksaan manual penting untuk memastikan jalur, panjang trace, clearance, dan aspek kelistrikan lainnya sesuai kebutuhan desain.

4. Design Rule Check (DRC)

Design Rule Check atau DRC digunakan untuk memeriksa berbagai kemungkinan kesalahan pada PCB. DipTrace memiliki fitur real-time DRC, sehingga beberapa kesalahan dapat diketahui ketika pengguna sedang mengedit atau melakukan routing PCB.

Contoh Hal yang Diperiksa DRC

DRC dapat digunakan untuk memeriksa hal seperti:

- Clearance antar-objek.

- Lebar minimum trace.

- Ukuran drill.

- Parameter differential pair.

- Batas ukuran objek.

- Pelanggaran aturan desain berdasarkan layer dan net class.

Fitur ini membantu mengurangi kemungkinan kesalahan sebelum desain PCB dikirim ke proses produksi.

5. High-Speed PCB dan Differential Pair

DipTrace juga menyediakan fitur untuk desain high-speed PCB.Pada rangkaian berkecepatan tinggi, panjang jalur dan perbedaan waktu propagasi dapat menjadi faktor penting. Karena itu, software PCB perlu menyediakan fitur untuk mengatur panjang jalur dan differential pair. DipTrace menyediakan:

- Length matching.

- Meander routing.

- Differential pair routing.

- Phase tuning.

- Pengaturan toleransi panjang.

- Pemeriksaan panjang jalur secara real-time.

Fitur tersebut dapat digunakan pada desain yang memiliki kebutuhan routing sinyal berkecepatan tinggi.

6. 3D PCB Viewer

Salah satu fitur yang cukup membantu dalam proses desain adalah 3D PCB Preview. Dengan fitur ini, pengguna dapat melihat bentuk PCB dan komponen dalam tampilan tiga dimensi sebelum PCB diproduksi. Tampilan 3D dapat membantu memeriksa beberapa aspek mekanis, misalnya:

- Posisi komponen.

- Orientasi komponen.

- Bentuk board.

- Perkiraan tinggi komponen.

- Posisi konektor.

- Jarak antar-komponen.

DipTrace juga mendukung export model board ke format STEP dan VRML untuk kebutuhan mechanical CAD.

Workflow Desain PCB Menggunakan DipTrace

Secara umum, proses desain PCB menggunakan DipTrace dapat dilakukan melalui beberapa tahapan.

1. Membuat Schematic

Langkah pertama adalah membuat rangkaian menggunakan Schematic Capture. Komponen ditempatkan pada lembar kerja kemudian dihubungkan sesuai dengan rancangan rangkaian. Contohnya, sebuah rangkaian sederhana dapat terdiri dari:

Mikrokontroler → resistor → LED → koneksi GND

Setelah semua komponen terhubung, lakukan pemeriksaan schematic menggunakan ERC.

2. Menentukan Footprint

Setiap komponen perlu memiliki footprint atau pattern yang sesuai dengan komponen fisiknya.Contohnya, resistor through-hole dan resistor SMD memiliki footprint yang berbeda. Pemilihan footprint harus memperhatikan ukuran fisik komponen dan konfigurasi pin agar sesuai dengan komponen yang akan dipasang pada PCB.

3. Convert Schematic ke PCB

Setelah schematic selesai, desain dapat diteruskan ke PCB Layout. Informasi komponen dan koneksi dari schematic digunakan untuk membuat rancangan PCB. Pada tahap ini pengguna dapat mulai menentukan:

- Ukuran board.

- Jumlah layer.

- Posisi komponen.

- Posisi mounting hole.

- Area PCB.

- Jalur routing.

DipTrace mendukung proses konversi schematic ke PCB secara langsung dalam workflow desainnya.

4. Placement Komponen

Tahap berikutnya adalah menentukan posisi komponen pada PCB. Penempatan komponen sebaiknya memperhatikan:

- Jalur koneksi.

- Ukuran komponen.

- Posisi konektor.

- Jalur power.

- Jalur sinyal.

- Kemudahan proses perakitan.

- Kebutuhan mekanis casing.

DipTrace menyediakan metode penempatan komponen secara manual maupun berbagai fitur bantuan placement.

5. Routing PCB

Setelah komponen ditempatkan, proses selanjutnya adalah routing PCB. Jalur tembaga dibuat untuk menghubungkan komponen sesuai dengan koneksi pada schematic. Routing dapat dilakukan secara manual menggunakan interactive routing atau dibantu dengan autorouter. Untuk desain tertentu, terutama yang memiliki sinyal sensitif atau high-speed, routing manual biasanya memerlukan perhatian lebih terhadap panjang jalur, clearance, impedansi, dan konfigurasi layer.

6. Melakukan DRC

Setelah routing selesai, lakukan Design Rule Check (DRC). Tujuannya adalah menemukan kemungkinan kesalahan sebelum file PCB digunakan untuk produksi. Jika terdapat pelanggaran aturan, pengguna dapat memperbaiki trace, posisi komponen, clearance, atau parameter desain lainnya.

7. Memeriksa PCB dalam Tampilan 3D

Setelah desain lolos pemeriksaan, PCB dapat dilihat menggunakan 3D Preview. Tahap ini berguna untuk melihat gambaran fisik board sebelum dikirim ke manufaktur.

8. Membuat File Manufaktur

Tahap terakhir adalah menghasilkan file yang diperlukan oleh produsen PCB. DipTrace mendukung beberapa output manufaktur, termasuk:

- Gerber RS-274X

- Gerber X2

- Excellon N/C Drill

- ODB++

- IPC-2581C

- IPC-D-356A Netlist

- Pick and Place

- BOM

- DXF.

File tersebut kemudian dapat digunakan sesuai kebutuhan proses fabrikasi dan assembly PCB.

Kelebihan DipTrace

Beberapa fitur yang membuat DipTrace menarik untuk digunakan sebagai software desain PCB antara lain:

1. Antarmuka Terintegrasi

Schematic, PCB Layout, Component Editor, dan Pattern Editor berada dalam ekosistem DipTrace sehingga workflow desain dapat dilakukan secara terintegrasi.

2. Mendukung PCB Multi-Layer

DipTrace dapat digunakan untuk membuat PCB dengan beberapa layer, termasuk mendukung through, blind, dan buried vias.

3. Real-Time DRC

Pemeriksaan DRC secara real-time membantu pengguna mengetahui pelanggaran aturan desain selama proses editing dan routing.

4. Dukungan 3D

PCB dapat divisualisasikan dalam bentuk 3D dan diekspor ke format seperti STEP untuk kebutuhan mechanical CAD.

5. Mendukung Berbagai Format

DipTrace menyediakan kemampuan import dan export dengan berbagai format EDA, CAD, netlist, serta format manufaktur.

Kekurangan dan Hal yang Perlu Diperhatikan

1. Learning Curve

DipTrace memiliki banyak fitur, terutama untuk desain PCB yang kompleks. Pengguna baru mungkin membutuhkan waktu untuk memahami workflow mulai dari schematic, library, PCB layout, routing, hingga manufacturing output.

2. Kebutuhan Library

Pemilihan symbol dan footprint harus dilakukan dengan benar. Footprint yang tidak sesuai dengan komponen fisik dapat menyebabkan masalah ketika PCB sudah diproduksi.

3. Hasil Autorouting Tetap Perlu Diperiksa

Autorouter dapat membantu mempercepat proses routing, tetapi hasilnya tetap perlu diperiksa secara teknis. Desainer harus memastikan jalur yang dihasilkan memenuhi kebutuhan elektrikal dan aturan desain PCB.

 

Baca juga: DesignSpark PCB: Software Desain PCB untuk Membuat Schematic dan Layout PCB

 

 

 

 

 

 

 

Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?

Klik di sini untuk chat langsung via WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!