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Printed Circuit Boards, auf Deutsch Leiterplatten, sind eines der wichtigsten Bestandteile eines Elektrogeräts. Sie sind für die elektrische Verbindung der elektronischen Bauteile verantwortlich. Ziel ist es, das elektrische Signal so störungsfrei wie möglich durch die Platine „gleiten“ zu lassen. Zum Beispiel ist die Hauptplatine eines Computers Dreh- und Angelpunkt des Systems. Die Hauptplatine verbindet Grafikkarte, CPU, Festplatte, RAM und alle anderen nötigen Extras und schafft dadurch eine funktionierende Einheit.
Durch die vielen elektronischen Geräte unseres Alltags wie Smartphones, Tablets und Laptops, ist ein ausgezeichnetes Leiterplatten Design wichtiger denn je. Die Schwierigkeit liegt dabei, auf wenigen Millimetern so viele Funktionen wie nur möglich zu integrieren. Die Geräte werden immer schneller, besser und kleiner. Dieses hochtechnische Unterfangen setzt ein hervorragendes Leiterplatten-Design voraus. Wir haben die PCB-Designexperten von Altium befragt und die wichtigsten Aspekte für ein erfolgreiches PCB-Design zusammengefasst. Hier die Tipps!
Beginne mit einem gut definierten Endprodukt
Die Design-Anforderungen beinhalten die nötigen Eigenschaften der Leiterplatte. Stell dir vor, du musst die Leiterplatte einer Drohne entwerfen. Hier gibt es einige Aspekte zu berücksichtigen, darunter die Größe des Drohnenkörpers, die integrierten Bauteile, evt. Kamera, GPS-Modul, Antenne, Sensoren, Akku und Motoren. Diese Design-Anforderungen sollten vor Entwurfsbeginn bekannt sein, sonst riskiert man, dass die Leiterplatte nicht kompatibel für das Endgerät ist.
Arbeite Schritt für Schritt
Jeder gute Leiterplatten-Entwurf beginnt bei einem gut ausgearbeiteten Schaltplan. Steht der Schaltplan, beginnt man mit dem eigentlichen PCB-Design. Die allererste Frage, die es dabei zu klären gibt, ist die Anzahl der nötigen Schichten der Leiterplatte. Benötigt die Leiterplatte nur eine Schicht, oder bedarf es mehrerer Schichten? Hat man diesen Aspekt geklärt, sollte man überprüfen, ob die CAD-Bibliothek und die Software für das Projekt adäquat sind. Eine hervorragende Softwareumgebung ist essentiell für ein erfolgreiches PCB Projekt. Arbeitet man mit einer schlechten Software, kann der Frustfaktor schnell in die Höhe knallen.
Testen, verbessern und wieder Testen
Die Regel lautet: Ist das PCB-Design für die Produktion freigegeben, gibt es kein „Zurück“ mehr. Erkennt man Fehler erst nach gestarteter Produktion, kann das viel Zeit, Energie und Geld kosten. Daher sollte man vor Produktionsstart alle Funktionalitäten des Leiterplattendesigns genauestens testen. Moderne PCB-Design Software sind fähig das PCB-Design virtuell zu testen. Erkennt die Software Schwachstellen im Design, macht sie den Designer darauf aufmerksam. Dies gibt dem Designer die Möglichkeit schnell und präzise zu arbeiten. Nichtsdestotrotz sollte man nach erfolgreicher Entwurfserstellung einen Prototyp der Leiterplatte bauen. Dadurch ist man in der Lage, das Design noch besser zu testen und eventuell zu verbessern. Waren alle Tests zufriedenstellen, kann die Endproduktion beginnen.
Die Kommunikation der Designteams verbessern
Viele PCB-Design-Projekte sind sehr umfangreich. Normalerweise arbeiten verschiedene Teams an einem Projekt. Ändert nun ein Team etwas am Design, kann das Konsequenzen auf die Arbeit eines anderen Teams haben. Werden die Änderungen nicht sofort bekannt gegeben, kann es passieren, dass ein Team umsonst arbeitet. Ist das Projekt sehr groß und umfangreich, sollte man teamfähige Software verwenden. Zum Beispiel ein Projektmanagment-Tool. Die neuesten PCB-Design Programme haben eine integrierte Kollaborationserweiterung. Nimmt ein Team Änderungen vor, werden die vorgenommen Änderungen, in Echtzeit, an die anderen Teams weitergeleitet. Diese Vorgehensweise ist mittlerweile Standard in allen großen PCB-Design-Unternehmen.
