Sviluppare un circuito stampato di nuova generazione è un processo complesso che sempre più frequentemente comporta una stretta integrazione tra varie attività di progettazione sistemistica, coinvolgendo tematiche multidisciplinari di tipo elettrico, meccanico, termico e così via. Con la crescente complessità degli elementi che costituiscono i Pcb e a causa della forte pressione sulle prestazioni e sui consumi, i parametri relativi a proprietà intellettuale, chip, package, tracce, substrati eccetera fanno ormai parte integrante del flusso di sviluppo di una scheda. Ovviamente anche gli strumenti di progettazione sono stati profondamente influenzati da questo tipo di evoluzione: e oggi è estremamente raro che una scheda possa essere sviluppata come entità a sé stante, senza tenere conto degli elementi che la compongono e dell'ecosistema in cui dovrà operare. In questo articolo, oltre ad alcune delle soluzioni più diffuse, vedremo come due importanti fornitori di sistemi Cad interpretano il mutamento dello scenario. Innanzitutto è assolutamente indispensabile distinguere i due universi di prodotti di sviluppo Pcb: quello legato alle applicazioni di fascia alta, tipicamente afferenti il mondo dell'elettronica consumer, e quello delle applicazioni di carattere più tradizionale, se non hobbistico. Normalmente questi ultimi fanno riferimento ad ambienti aperti, molto economici o del tutto gratuiti, che limitano il loro raggio d'azione alla pura fase di progettazione/layout. I primi invece sono ambienti modulari molto complessi, da installare e definire su base aziendale e capaci di supportare dei team di progettazione multidisciplinari. Le capacità di questi sistemi coprono tutte le fasi dello sviluppo, dalla concezione delle specifiche fino alla messa in produzione, con una buona dose di analisi e verifiche elettriche, termiche e meccaniche che guidano l'intero ciclo di sviluppo. Iniziamo dai big.
I trend secondo Cadence
Per Cadence i trend che dominano la progettazione Pcb portano all'integrazione dei vari aspetti del processo di sviluppo all'interno di un sistemi aziendale capace di monitorare e ottimizzare le attività e le metriche Ksf (Key Success Factor).
Oltre alla pressione sui costi e alla riduzione dei consumi, lo scenario dell'integrazione è dominato da altri aspetti, tra i quali l'aumento delle velocità e delle capacità dei prodotti, l'adozione di nuovi standard d'interfacciamento e l'avvento dei dispositivi connessi via internet. Parallelamente, cresce l'esigenza di ridurre i costi di sviluppo attraverso l'aumento dei livelli di produttività e di automazione, con un approccio "constraint driven" e olistico (cioè interdisciplinare) tale da permettere una visione completa su tutti gli aspetti elettrici (Ecad) e meccanici del progetto (Mcad), dal concepimento fino al trasferimento in fase produttiva.
OrCad, Allegro, e Sigrity sono le tre soluzioni con cui Cadence ha concretizzato la propria strategia di sviluppo Pcb. OrCad è un software per la progettazione, la simulazione analogica/mixed, l'analisi dell'integrità dei segnali e il place-and-route.
L'ultima versione di OrCad, la 16.6, offre una serie di nuove dotazioni che migliorano significativamente le capacità di personalizzazione e le prestazioni, consentendo all'utente di fruire di un cammino di sviluppo più controllato e prevedibile. Una prestazione chiave del rilascio 16.6 è un nuovo flusso per l'integrità che parte direttamente dall'entry dello schema. Tale flusso introduce un livello superiore di automazione, una maggiore facilità d'uso e una maggiore produttività elettrica, specialmente durante la simulazione di circuiti digitali ad alta velocità.
Una serie di migliorie apportate alla tecnologia PSpice integrata in OrCad 16.6 - nello specifico, il supporto alla simulazione multi-core - garantiscono una maggiore convergenza sulle temporizzazioni e un incremento medio del 20% della velocità di simulazione, anche in presenza di circuiti particolarmente impegnativi o di schemi dominati da modelli complessi. Nello sviluppo dei circuiti digitali ad alta velocità, i progettisti OrCad verificavano i risultati di topologie e vicoli attraverso un processo manuale che richiedeva tool di schematic entry e di signal integrity distinti. La versione 16.6 prevede un nuovo flusso bidirezionale ottimizzato tra OrCad Capture e OrCad Pcb SI. Grazie a questa integrazione, gli utenti possono contare su una metodologia automatica completa per razionalizzare l'esplorazione della topologia di pre-layout e dei vincoli. OrCad 16.6 estende inoltre a PSpice le capacità di programmazione Tcl del tool di Capture, consentendo di personalizzare le simulazioni con tolleranze e parametri, o di programmare PSpice con equazioni ed espressioni personalizzate dall'utente. L'ambiente Allegro è invece una soluzione di progettazione constraint-driven per Pcb e IC estremamente scalabile, facile da utilizzare e destinata allo sviluppo in team. L'ultima versione della tecnologia Allegro per Pcb - la 16.6 - offre il primo ambiente Cad elettrico (Ecad) collaborativo per lo sviluppo Pcb ad utilizzare la tecnologia Microsoft SharePoint. Allegro con SharePoint migliora le attività di sviluppo in team accelerando la timing closure delle interfacce ad alta velocità dal 30% al 50%. Il tool offre funzionalità di miniaturizzazione per l'integrazione di componenti verticali e a doppia esposizione, di implementazione fisica correlata alle temporizzazioni e di verifica che consentono di accelerare la convergenza temporale. Un aspetto fondamentale sono le migliorie apportate ai processi di co-design Ecad e Mcad.
L'ambiente di tool Cadence Allegro 16.6 continua a fare leva sui progressi delle tecnologie di produzione relative ai componenti passivi e attivi per indirizzare il costante trend di miniaturizzazione associato ai circuiti stampati. I componenti possono ora essere integrati verticalmente negli strati interni del Pcb tenendo in considerazione l'asse Z, riducendo così l'ingombro orizzontale del sistema.
Allegro 16.6 permette inoltre di accelerare l'implementazione fisica correlata alle temporizzazioni attraverso la funzione di Auto-interactive Delay Tuning che riduce dal 30 al 50% i tempi necessari per arrivare a rispettare i vincoli temporali sulle interfacce standard. AiDT permette agli ingegneri di regolare rapidamente il timing dei segnali ad alta velocità sulla base del singolo circuito di interfaccia o a livello di byte-lane, riducendo a poche semplici e rapide operazioni l'ottimizzazione delle tracce Pcb.
Allegro supporta file standard per circuiti stampati IPC-2581. Lo standard è nato nel 2001 su iniziativa dell'International National Electronics Manufacturing per superare i limiti del formato Gerber, messi in evidenza dall'evoluzione dell'industria Pcb. Pur essendo perfettamente adatto a trasferire in produzione i dati dell'immagine della scheda, il formato Gerber non consente di associare informazioni oggi estremamente importanti, quali i dati relative alle sovrapposizioni, le netlist o ciò che è noto con il termine di "design intent". Lo standard IPC-281 -supportato da oltre 50 fornitori di Pcb e di sviluppatori di sistemi Cad - consente di superare tali limiti attraverso un formato di scambio XML contenente tutte le informazioni di produzione, consentendo anche di ottenere importanti risparmi economici.
Per le società hi-tech, gli aspetti legati alla integrità dei segnali e dell'alimentazione sono particolarmente critici. Tali problematiche derivano dall'aumento di velocità degli IC e delle interfacce di comunicazione nonché dalla diminuzione delle tensioni di alimentazione e dalla crescente densità dei progetti. Per indirizzare queste problematiche sono necessari dei tool di PI e SI avanzati che consentano di avere un quadro complessivo del progetto e di effettuare delle verifiche definitive in fase di analisi, abbracciando l'intero sistema - dai chip, ai package, alle schede. Cadence viene in aiuto con la tecnologia Sigrity, la quale può essere utilizzata sia nell'ambito di Allegro sia sotto forma di pacchetto standalone per analizzare i dati generati da tutti i principali pacchetti di progettazione Pcb. La verifica consente di certificare che il progetto sia pronto per la produzione o di ricavare degli utili suggerimenti sperimentando gli effetti delle eventuali variazioni sull'ottimizzazione delle prestazioni della scheda.
La filosofia Mentor Graphics
Anche per Mentor Graphics, il settore Pcb ha visto un drastico cambiamento negli ultimi anni. Secondo David Wiens, direttore della System Design Division Mentor, tale cambiamento è dovuto a fattori diversificati, quali la maggiore complessità dei progetti dei sistemi, l'evoluzione sul piano dell'occupazione, e un approccio ingegneristico più orientato al sistema. Oggi, la maggior parte dei progetti di Pcb prevede delle complessità aggiuntive legate alle ridotte dimensioni dei componenti, all'aumento delle loro funzionalità e alle prestazioni più elevate. Lo spettro di nuove capacità che arricchiscono l'elettronica di consumo, costringe i team che lavorano sui Pcb a gestire un novero di elementi piuttosto variegato, che spazia dai segnali ad altissima velocità all'uso crescente di sorgenti differenziali, dalle problematiche di gestione termica al packaging 3D. Tutti questi fattori introducono nel processo di sviluppo dei veri colli di bottiglia. Con l'aumento della domanda di apparati finali estremamente sofisticati, per rimanere competitive nell'economica globale le società devono progettare e implementare queste soluzioni in tempi sempre più rapidi, con budget limitati all'osso e con pesanti vincoli in termini sia di staff sia di qualità dei prodotti e dei materiali. Un altro importante elemento è l'evoluzione della "demografia" dei progettisti di Pcb. Un recente studio di Aberdeen Group indica che molti ingegneri e progettisti si stanno avvicinando alla pensione e che i giovani di rincalzo, dotati di una preparazione ingegneristica specifica, sono sempre meno. Per questo motivo, le società stanno incontrando molte difficoltà a riempire le posizioni che si vengono a liberare. Mentor segnala come il declino sia ancor più marcato per quanto riguarda i progettisti specializzati in layout Pcb. Questo comporta che la funzione di progettista Pcb viene spesso sopperita a livello ingegneristico, costringendo i tecnici ad impegnarsi per apprendere una serie di nuove competenze. Così, oltre ad essere sempre meno, i nuovi ingegneri che entrano nel mondo del lavoro devono essere in grado di svolgere compiti che vanno al di là di ciò che facevano i loro colleghi un decennio fa. Durante il layout, i progetti più complessi devono soddisfare i requisiti associati alle prestazioni dei segnali, i vincoli imposti dai contenitori meccanici, e i requisiti di producibilità. Dare vita a questi progetti avanzati comporta una forte domanda di ingegneri in grado di trattare sia le tematiche fisiche del layout Pcb sia le tematiche prestazionali associate. Il trend che stanno vivendo le risorse intellettuali sta trasformando l'approccio delle organizzazioni allo sviluppo dei prodotti, costringendole ad utilizzare al meglio le metodologie e le tecnologie di automazione della progettazione per incrementare la qualità e ridurre i tempi di sviluppo. I progetti elettronici oggi richiedono l'integrazione di varie discipline, per esempio ingegneria meccanica e sviluppo di software embedded: in sostanza, occorre un approccio alla progettazione di tipo sistemistico. Oggi, i team di progettazione Pcb devono collaborare all'interno di ambienti multidisciplinari orientati alla progettazione di sistema, su un percorso che va dalla realizzazione degli schemi fino alla produzione, dal silicio alle soluzioni multi-scheda, dall'hardware allo sviluppo meccanico e software. Questa evoluzione sta portando alla nascita di una nuova categoria di ingegnere: uno specialista della progettazione Pcb capace di un approccio problem-solving nell'ambito di tutto lo spettro di attività legato allo sviluppo del sistema. Si tratta di una sfida notevole, che impone di essere competenti in molteplici discipline: progetto circuitale, layout Pcb, integrità dei segnali, gestione termica, packaging, power management, gestione librerie e addirittura produzione. Lo specialista di progettazione Pcb necessita di particolari tool che lo aiutino a ottimizzare la produttività individuale e di team e a gestire efficacemente la complessità dello sviluppo con un novero di risorse limitato. Il nuovo software di automazione della progettazione aiuta gli ingegneri ad eseguire compiti complessi, come ad esempio l'analisi dell'integrità dei segnali, evitando le strozzature legate alla scarsità di risorse. Sofisticati strumenti di progettazione integrati permetteranno quindi di fruire di uno sviluppo Pcb più rapido, aumentando contemporaneamente la qualità del prodotto finale. Mentor Graphics sta affrontando queste sfide con una serie di soluzioni avanzate per Pcb. Essendo una delle società leader nel campo della progettazione per sistemi Pcb, Mentor fornisce molti delle principali produttori di sistemi con una gamma di soluzioni scalabili che permettono di ridurre tempi, costi e i rischio associati allo sviluppo degli apparati elettronici. Oltre a una serie di investimenti strategici in tecnologie specializzate, Mentor Graphics ha svolto in parallelo un'aggressiva attività di ricerca e sviluppo interna che ha permesso di indirizzare queste sfide. A tale proposito Mentor segnala Xpedition Enterprise, un innovativo flusso Pcb che garantisce la totale integrazione dei processi che vanno dalla definizione del progetto di sistema fino alla sua produzione. Queste tecnologie permettono di ridurre i cicli di sviluppo di più del 50%, migliorando significativamente la qualità globale di prodotti e i livelli di efficienza progettuale. I tool di sviluppo Xpedition Enterprise aiutano gli ingegneri a realizzare lo schema, a integrare gli IC nel Pcb e a diffondere le regole elettriche e fisiche a tutti i team impegnati nel progetto. In particolare, in quest'area concorrono il tool schematico xDX Designer, il tool per l'integrazione Fpga xDX I/O e il tool Constraint Manager, il quale offre un ambiente comune tra cattura schematica e layout per la definizione dei vincoli.
Sul fronte del layout, Xpedition offre delle tecnologie che semplificano il processo e che consentono la progettazione contemporanea e multidisciplinare (per esempio RF, analogica, e digitale) di più team dislocati anche in sedi diverse. Grazie a xPcb Team Layout è possibile ridurre dal 40 al 70% i tempi di sviluppo, mantenendo sempre allineati tutti i soggetti interessati al progetto. La fase di simulazione è coperta da una serie di tool, raccolti nella piattaforma HyperLynx, che consentono di massimizzare i benefici della prototipazione virtuale. L'ambiente di tool HyperLynx consente l'analisi dell'integrità dei segnali, della potenza e delle caratteristiche termiche, il controllo delle regole di progetto, la verifica EMI tridimensionale e la simulazione analogica, riducendo le iterazioni e accelerando il time to market.
Passando alla fase finale della messa in produzione, Mentor offre un ambiente che affianca capacità di analisi Dfm (Design for manufacturing) e Npi (New product introduction). Tali capacità consentono di applicare in modo concorrente oltre 700 regole di produzione durante tutto il ciclo di sviluppo, riducendo così le revisioni del progetto che possono rilevarsi tanto più costose quanto più ci si avvicina alla fase di rilascio.
Le soluzioni di Zuken
Le soluzioni di sviluppo Pcb di Zuken sono sul mercato dal 1976 e hanno fatto scuola, modificando le aspettative legate alla progettazione elettronica. Con la sua gamma di soluzioni, Zuken offre una serie di tecnologie che consentono di rispondere a vari requisiti: dall'ambiente di progettazione desktop CadStar, all'avanzato CR-5000 su scala aziendale fino al CR-8000, piattaforma per sistemi multischeda in 2D e 3D. CadStar è un ambiente completo che parte dal place and route e si spinge fino alla messa in produzione della scheda. L'ultima release - CadStar 14 - comprende una vasta gamma di miglioramenti e nuove funzionalità che garantiscono maggiore produttività e tempi di sviluppo ridotti. Fra le novità introdotte vi sono una gestione migliorata dei messaggi di errore, l'aggiornamento del wizard per Bga e il re-routing automatico delle reti. In fase di sviluppo dei prodotti elettronici, i progettisti Pcb svolgono un ruolo cardine, poiché collaborano sia con gli ingegneri elettronici che con i progettisti meccanici. Uno dei problemi più diffusi riguarda l'identificazione tardiva degli errori di progettazione, cioè quando il file è già stato rilasciato in produzione. Questo impone costose modifiche e causa ritardi nei tempi di ingresso sul mercato. CadStar 14 offre nuove funzionalità che aiutano ad identificare i principali errori già nella fase iniziale del processo, contribuendo così a far risparmiare tempo e costi. Un wizard Bga per la specchiatura e la modifica dei footprint nella libreria delle parti, ora migliorato, semplifica e velocizza la procedura di creazione delle librerie stesse. I wizard Bga e Spga, anch'essi migliorati per consentire ulteriori configurazioni dei pin, permettono di creare automaticamente qualsiasi tipo di dispositivo ad alta densità, da quelli semplici a quelli più complessi. Quando spostano componenti e reti, i progettisti sono spesso gravati dalle attività di sbroglio del disegno, per evitare che connessioni e simboli involontariamente si incrocino. CadStar 14 è ora in grado di eseguire automaticamente il re-routing delle reti quando i componenti, durante la fase di progettazione del circuito, vengono spostati. In questo modo è possibile risparmiare tempo e migliorare la produttività. La recente versione 15 di CR-5000 - la soluzione di progettazione Pcb che Zuken definisce come "più usata al mondo" - consente la collaborazione avanzata con i servizi di produzione elettronica e l'implementazione semplificata di interfacce high-speed. Le altre nuove funzionalità includono lo sbroglio con controllo di impedenza per una gestione migliorata dell'integrità di segnale e l'incremento della produttività giornaliera. Nel momento in cui le interfacce high-speed stanno diventando onnipresenti, è di vitale importanza semplificarne l'implementazione. CR-5000 Lightning include una nuova funzionalità per lo sbroglio con controllo dell'impedenza che consente agli ingegneri di rispettare gli standard Jedec e Ddr3. Ciò riduce le iterazioni del progetto e aiuta a ottimizzare i circuiti per le velocità di clock più elevate. Il controllo dell'impedenza aiuta a ridurre le discontinuità durante lo sbroglio manuale, come ad esempio nei processi che riguardano le piste di alimentazione specificati nello standard Jedec Jesd21-C per la memoria Ddr3.
I metodi di simulazione avanzati dei diagrammi ad occhio consentono una facile verifica dell'integrità di segnale e del timing delle interfacce più veloci, come ad esempio DDR2 o DDR3, e permettono di risparmiare tempo grazie alla possibilità di automatizzare la raccolta dati. Gli ingegneri possono ora valutare più facilmente i principali parametri di timing del segnale sull'interfaccia prima che il progetto raggiunga la fase di prototipazione. Via via che la progettazione di schede si fa più complessa, anche il processo di passaggio in produzione diventa più problematico. CR-5000 Board Designer supporta l'ultima versione di ODB++ per lo scambio dei dati di assemblaggio e di fabbricazione. Insieme a IPC-2581, Zuken offre una vasta scelta di formati di output, aumentando l'efficienza di elaborazione dei dati e velocizzando la produttività. Ulteriori miglioramenti in Board Designer includono la generazione di linee di quota per facilitare la documentazione sulla progettazione e un'interfaccia ottimizzata per la verifica dei progetti RF con Agilent Momentum. Per consentire lo scambio diretto dei dati con i sistemi 3D Mcad, Board Designer supporta l'output di aree di curvatura/stretch per la progettazione di Pcb flessibili. In System Designer sono stati ottimizzati gli input delle linee e il controllo di visualizzazione per i componenti delle varianti. Con un processo di progettazione completamente integrato che va dalla pianificazione iniziale alla progettazione del circuito, fino al layout fisico e alla produzione, CR-8000 rappresenta infine l'unica piattaforma disponibile sul mercato per la progettazione di sistemi multischeda, in 2D e 3D nativo. I componenti base di CR-8000 sono i tool System Planner, Design Gateway, Design Force e Dfm Center. System Planner include nuove funzionalità che consentono agli architetti di studiare il comportamento, la qualità del segnale e i vincoli dello spazio 3D nei progetti multischeda. Design Gateway include miglioramenti per la gerarchia, il controllo delle regole e il formato Iscf per la revisione dei progetti Intel. Il tool di progettazione fisica Design Force include nuovi controlli incorporati delle autorizzazioni per la gestione della proprietà intellettuale, il supporto per l'annotazione bidirezionale delle progettazioni multischeda e lo sbroglio automatico e interattivo multi-area.
La piattaforma di Altium
Giunto alla release 14, Altium Designer è una piattaforma di sviluppo meccanico ed elettrico (Mcad-Ecad) per Pcb anche tridimensionali che combina funzioni legate alla progettazione schematica, alle librerie Ecad, alla gestione di regole e vincoli, alla produzione di distinte materiali, alla Supply Chain Management, e molto altro ancora. Il tutto risiede all'interno di un ambiente unificato caratterizzato da un'interfaccia solida e semplice da utilizzare. La piattaforma consente di gestire progetti su schede rigide e flessibili, offrendo gli strumenti per sviluppare soluzioni che possono essere piegate e sagomante per adattarsi a qualsiasi spazio.
Le funzionalità della scheda possono essere trasportate direttamente all'interno di un software di sviluppo indipendente per Fpga che consente di esplorare le varie opzioni e di programmarle o implementarle utilizzando l'IP messa a disposizione da Altium. Tutti i tool del sistema operano sulla base di un modello dati unificato, che consente di tenere sempre allineati i processi qualunque variazione intervenga in qualsiasi fase.
Soluzioni open source
Per progettare una scheda elettronica sono disponibili anche prodotti meno strutturati, le cui funzionalità sono concentrate sulle attività di sviluppo e meno sull'analisi multidisciplinare di interrelazioni complesse. "Easily Applicable Graphical Layout Editor" - più conosciuto come Eagle - un potente Cad sviluppato da Cadsoft (sussidiaria di Farnell) che offre gli elevati livelli di funzionalità comuni ai prodotti commerciali a un costo decisamente contenuto. Facile da imparare, da utilizzare e da installare, Eagle gira sotto Linux, Mac e Windows e può essere ulteriormente implementato con funzioni di simulazione, importazione ed esportazione di dati e comandi autodefiniti attraverso Ulp (User Language Programs), un linguaggio utente C-like. Gli Ulp possono essere usati per esportare Bom personalizzate o per creare componenti di libreria, report statistici dettagliati di disegni schematici e schede. Eagle include molte Ulp, le quali possono essere condivise con altri utenti della comunità. Proprio in questi giorni la società ha annunciato l'introduzione di una nuova interrfaccia per PcbSim, un tool di tool di simulazione dell'integrità dei segnali sviluppato da Felicitas Customized Engineering.
Benché sia a pagamento Eagle dispone di una versione gratuita limitata ma con funzionalità adatte anche allo sviluppo di schede di discreta complessità. La limitazione principale riguarda la possibilità di utilizzare solo una tavola schematica, 2 livelli di connessione e dimensioni massime di scheda pari a 100x80 mm.
Il Cad integra DesignLink, un tool automatico di connessione al database Premier Farnell che consente di individuare i componenti direttamente dall'interno dell'ambiente di progettazione. Un innovativo servizio consente a Eagle interfacciarsi con una serie di produttori di Pcb per poter ricevere offerte e inviare ordini di prototipazione e di produzione con un clic. L'ambiente Eagle attualmente prevede i moduli di Schematic Editor, Layout Editor e Autorouter, tutti integrati in un'unica interfaccia. L'editor consente di gestire fino a 999 tavole per schema, di generare automaticamente i riferimenti incrociati dei contatti, di copiare gli elementi, di sostituirli senza perdere l'omogeneità tra schema e layout di generare automaticamente collegamenti di alimentazione e scheda, di controllare gli errori elettrici a livello di schema e layout e di definire delle classi di reti di connessione in base a dimensioni, larghezza e distanza dei collegamenti. Totalmente integrato nel programma base, l'autorouter offre una griglia minima di 0,02 mm un Follow-me-router per l'instradamento manuale, un algoritmo di Undo-Redo e delle funzioni che permettono all'utente di definire la strategia in base a dei fattori di costo. L'editor di layout permette di gestire schemi fino a 4 x 4 m e offre un supporto totale per Smd nonché per percorsi ciechi e "buried". Gli oggetti possono essere ruotati di angoli arbitrari mentre i componenti possono essere bloccati in posizione. Un linguaggio utente gratuito, permette di generare dati per le macchine di assemblaggio, di test, di foratura e così via. La nuova versione 6 prevede una serie di migliorie. La nuova struttura del database XML consente di sviluppare script che manipolano i disegni in formato Eagle, con enormi benefici di produttività. È possibile apportare modifiche alla struttura, importare informazioni da altri progetti e anche traslarle da altri formati. Il sistema consente anche di riutilizzare progetti già validati (schema e layout) in altri sviluppi, mantenendo l'omogeneità sulla scheda. Oltre alle notevoli migliorie in termini di routing, la nuova versione prevede anche notevoli migliorie in termini di editor di libreria, interfacciamento di utente e gestione di formati file. Eagle è uno dei primi programmi Cad commerciali che adotta strutture dati XML Ascii come file nativi. Questo rende Eagle uno tra i più flessibili, semplici e produttivi strumenti Pcb sul mercato. Essendo un open Source, Eagle ha alle spalle un comunità globale che offre molte soluzioni di ausilio alla progettazione. KiCad è invece una suite software Eda open source gratuita che permette all'utente di creare schemi, listati e distinte materiali professionali; con questo software è possibile arrivare alla creazione di Pcb su sistemi operativi Windows, Mac e Linux ed è rilasciato sotto licenza Gnu Gpl v2. Sviluppato dal francese Jean-Pierre Charras, KiCad include un project manager e quattro tool indipendenti principali: l'editor schematico Eeschema, l'editor Pcb Pcbnew, il visualizzatore per file Gerber Gerbview e il "footprint selector" per l'associazione dei componenti Cvpcb. Scritto in WxWidgets, il software è può essere sotto Linux, Windows e OS X.
Oltre a questi, KiCad prevede altri tool software quali editor di libreria che consentono di creare o modificare lo schema e la piedinatura dei componenti e un visualizzatore 3D che permette di riprodurre il modello tridimensionale finale del Pcb. Essendo un sistema aperto, anche KiCad può contare su una vasta comunità di supporto. Di soluzioni aperte ne esistono molte altre e tra queste spicca Expresspcb. Più che un Cad è un servizio dedicato soprattutto agli hobbisti o a chi sviluppa prototipi o produzioni con volumi e prestazioni contenute. Expresspcb offre infatti un ambiente di progettazione circuitale (ExpressSch) cui sono associati un ambiente di layout (ExpressPcb) e un servizio di produzione a basso costo. Una volta definito il layout del Pcb, il progettista può chiedere una quotazione in tempo reale e ordinare la produzione direttamente online. Free Pcb è invece un ambiente gratuito open-source compatibile con Windows. Pensato all'insegna della semplicità d'uso e di apprendimento, non dispone della funzione di auto-route. Questo processo può essere effettuato con un tool (FreeRoute) disponibile online. Free Pcb permette di gestire schede da 1 a 16 livelli con dimensioni fino a 60 pollici di lato. Il set di librerie di footprint è fornito da tre organizzazioni (Ivex Design International, Pcb Matrix e Ipc): le librerie possono essere create e modificate attraverso degli appositi strumenti. Oltre a importare ed esportare netlist PADS-Pcb, il programma consente la creazione di file Gerber e di mappe di foratura Excellon. Pur se ancora attivo, l'ultimo aggiornamento del sito free Pcb risale a fine 2011. TinyCad - della comunità software SourceForge - è un programma open source di sviluppo schemi per Windows. Supporta librerie di simboli standard. Oltre a produrre netlist di simulazione Spice, genera dei formati adatti a quasi tutti i programmi di Pcb layout. TinyCad permette la progettazione schematica piatta o gerarchica e consente di integrare immagini grafiche direttamente nei disegni. I programmi e gli ambienti Cad per Pcb disponibili sul mercato sono innumerevoli e sarebbe impossibile citarli tutti. Tra i più noti da segnalare troviamo ancora la suite di creazione e routing Ultiboard di National Instruments (totalmente integrato con la piattaforma di simulazione NI Multisim) e Advanced Design System di Agilent, ambiente specializzato per la progettazione Rf e microonde.
