Olá, pessoal! Tudo bem?

No artigo de hoje, vou explicar a diferença entre incluir e plotar camadas ao exportar um projeto no formato Gerber para envio às fabricantes de placas de circuito impresso.

Embora a diferença entre incluir e plotar camadas no KiCad seja simples, ela pode causar problemas para iniciantes. Recentemente, um membro da nossa comunidade passou semanas tentando resolver um problema com o fabricante, sem sucesso. O motivo? Ele não conhecia a diferença entre os dois conceitos, o que acabou gerando muita dor de cabeça. Entender essa distinção é essencial para evitar complicações no processo de fabricação.

Espero que este artigo ajude a esclarecer essas questões e evite que você passe pelo mesmo transtorno.

Então, vamos lá?!

O que é camadas no KiCad?

Uma placa de circuito impresso no KiCad é geralmente composta de footprints (pegadas) representando componentes eletrônicos e seus pads, netlist (redes) definindo como esses pads se conectam entre si, trilhas , vias e zonas preenchidas que formam as conexões de cobre entre os pads em cada rede, e várias formas gráficas definindo a borda da placa, marcações em serigrafia e qualquer outra informação desejada.

O KiCad é capaz de criar placas de circuito impresso com até:

• 32 camadas de cobre
• 14 camadas técnicas (serigrafia, máscara de solda, adesivo de componente, pasta de solda, etc.)
• 13 camadas de desenho de uso geral.

As  layers (camadas) desempenham um papel fundamental na organização e construção de placas de circuito impresso (PCB). Elas são usadas para diferentes propósitos e ajudam a estruturar a placa de forma eficiente e clara.

Abaixo explico com mais detalhes sobre estas camadas:

Camadas de Cobre

Estas camadas são usadas para criar as conexões elétricas na placa. Cada camada de cobre pode ser visualizada como uma folha de metal condutor onde as trilhas e pads são impressos. O KiCad suporta até 32 camadas de cobre, permitindo um design complexo e multifacetado. Em uma placa com múltiplas camadas de cobre, algumas camadas são usadas para conectar componentes na parte superior e inferior da placa, enquanto outras podem estar no meio da placa, formando camadas internas que conectam diferentes níveis de circuitos, como as chamadas PCI’s de 2, 4, 6, 8 layers.

Camadas Técnicas

Essas camadas são essenciais para a produção e montagem da PCB e incluem:

• Serigrafia (Silkscreen): Camada onde são impressos os textos e símbolos de identificação dos componentes na placa.
• Máscara de Solda (Solder Mask): Camada que cobre a superfície da placa onde não há trilhas de cobre expostas, ajudando a prevenir curtos-circuitos e a proteger as trilhas de corrosão.
• Adesivo de Componente (Paste Mask): Utilizada para definir onde a pasta de solda deve ser aplicada durante o processo de soldagem.
• Corte (Edge-Cuts): Define a borda física da placa de circuito impresso, ou seja, o contorno da placa que será cortado durante a fabricação.
• Outras camadas técnicas podem incluir camadas de adesivo para componentes, entre outros.

Camadas de Desenho de Uso Geral

Essas camadas são usadas para incluir informações adicionais no projeto da placa, como marcas, legendas, e referências que não são diretamente relacionadas ao circuito elétrico, mas são úteis para a documentação e fabricação. O KiCad oferece até 13 camadas de desenho de uso geral, o que permite uma grande variedade de personalizações e anotações, como: User.Drawings

Por Que Usar Camadas?

O uso de camadas no KiCad permite:

1. Organização: Separar diferentes tipos de informações e circuitos, facilitando o design e a visualização.
2. Complexidade: Criar placas com múltiplos níveis de conectividade, o que é essencial para designs mais avançados e compactos.
3. Precisão: Garantir que diferentes aspectos do design sejam claros e não se sobreponham, reduzindo o risco de erros na fabricação.
4. Flexibilidade: Adicionar informações detalhadas e técnicas que são cruciais para a montagem e manutenção da placa.

Incluir x Plotar

Ao incluir camadas na exportação do projeto em formato Gerber, indica quais camadas você quer colocar nos seus arquivos. Geralmente, colocamos todas as camadas base que foram utilizadas ao desenhar o layout da nossa placa de circuito impresso. Por exemplo: F.Cu, B.Cu, Edge-Cuts, F-Silkcreen…

Já plotar camadas, significa que irá ser plotada (traçada, esboçada) a camada escolhida da plotagem em todos os seus arquivos gerados das inclusões das camadas.

Então, por exemplo: você incluiu a camadas F.Cu, B.Cu, Edge-Cuts e F-Silkscreen, ou seja, você terá estes quatro arquivos de extensão .grb na sua pasta. Se você selecionar a plotagem da Camada F-Silkscreen e plotar, todas as camadas que você incluiu ( F.Cu, B.Cu, Edge-Cuts e F-Silkscreen), também estará com a camada F-Silkscreen impressa nela.

Para ficar mais claro a compreensão, abaixo demonstrarei utilizando a plotagem da Camada F.Silkscreen.

Figura 01: Todas as camadas incluídas.

Figura 02: Camada F.Silkscreen

Com a plotagem

Figura 03: Plotagem da camada F.Silkscreen

Abrindo o Visualizador de arquivos Gerber do KiCad, e exemplificando com a camada B.Cu, antes e depois da plotagem:

Figura 04: Antes da plotagem: Camada B.Cu

Após a plotagem da camada F.Silkscreen na camada B.Cu do Visualizador Gerber:

Figura 05: Plotou a camada F.Silkscreen na camada B.Cu

Entendeu a diferença? Na plotagem, a camada plotada selecionada, F.Silkscreen, foi agrupada com outra camada.

Quando utilizar a plotagem das camadas?

• Para gerar documentação: você pode querer plotar a borda com o bloco de título em todas as páginas. A plotagem de camadas, nunca deve ser usada ao gerar a arte para enviar para uma fábrica de PCI.
•  Verificar a interferência entre diferentes camadas: carregá-las no visualizador gerber para que cada camada tenha sua própria cor é mais útil.
• Fazendo a PCI à mão: Plotar na camada de cortes de borda (edge-cuts) em todas as camadas para que você possa alinhá-las mais facilmente ao imprimir posteriormente papel fotográfico e outros.
• Direitos autorais: Caso você tenha alguma camada de usuário com documentação ou informações de direitos autorais e assim por diante e queira incluir isso em todas as camadas ao publicar os arquivos.
• Marca D’ Água: Caso você queira colocar uma marca d’água em todos os arquivos para uma versão em andamento e queira evitar que as pessoas simplesmente enviem o design para uma fábrica.

Espero que tenha gostado! Qualquer dúvida, comentários, fique à vontade abaixo! Até breve! 🙂