Vermeiden Sie das wiederholte Platzieren Ihrer Bauteile mit einer Pre-Placement-Checkliste.

Irgendwann in der Entwicklungsgeschichte des Automobils kamen die Automobilhersteller zu dem Schluss, dass das Ablesen und Interpretieren von Motor-Betriebsanzeigen für den Durchschnittsfahrer zu schwierig sei. Um dem abzuhelfen, wurde stattdessen die Motorkontrollleuchte eingeführt. Im Gegensatz zu den heutigen Fehlfunktionsanzeigen, die computergesteuerte Warnungen sind, meldeten die frühen Motorkontrollleuchten ein Problem nur dann, wenn es auftrat. Ein Problem zu melden, nachdem es aufgetreten ist, ist nicht der eigentliche Zweck eines Checks, weshalb die Motorkontrollleuchte in diesen älteren Autos eine ziemliche Farce war. Der Sinn eines guten Kontrollverfahrens besteht darin, Probleme zu erkennen, bevor sie auftreten. Aus diesem Grund verwenden wir im Alltag Checklisten, um nach möglichen Problemen zu suchen oder um sicherzustellen, dass wir nichts Wichtiges vergessen.

Damals war der einzige wirkliche Zweck der Motorprüfleuchte, Ihnen zu sagen: „Überprüfen Sie den Motor, denn er muss ausgewechselt werden.“ Aber Checklisten können viel hilfreicher sein, wenn Sie Leiterplatten entwerfen. Eine Checkliste gibt Ihnen die Gewissheit, dass Sie eine Konstruktionsphase abgeschlossen haben und bereit sind, zur nächsten überzugehen. Eine Pre-Placement-Checkliste ist ein gutes Beispiel dafür: Sie können damit sicherstellen, dass Ihr Design und Ihre Stromlaufpläne soweit vollständig sind und alle nötigen Informationen enthalten, um mit der Bauteilplatzierung zu beginnen. Dadurch können Sie sich besser davor schützen, einzelne Bauteile später erneut platzieren und routen zu müssen.

Erster Punkt der Checklisten: Ist die Liste vollständig?

Ich habe schon viele Entwickler erlebt, die sich unvorbereitet auf die Bauteileplatzierung stürzten, nur um dann geradewegs Probleme zu bekommen. Die richtige Wahl des Bauteil-Footprints ist ein wichtiger Aspekt des PCB-Designs und kann das gesamte Design beeinträchtigen. Bei den heutigen High-Density-Designs ist Platz ein knappes Gut. Eine nachträgliche Änderung des Footprints hat meist die Änderung ganzer Platinenabschnitte zur Folge, weil der Platzbedarf meist größer statt kleiner wird.

Wenn Sie mit vorhandenen Bauteilbibliotheken arbeiten, müssen Sie sich über falsche Footprints kaum Sorgen machen. Das Problem entsteht, da viele Neuentwicklungen auf modernen Bauteilen beruhen, was zu neuen Footprints in Ihren PCB-Bibliotheken führt. Oftmals befinden sich diese neuen Footprints in einem vorläufigen Stadium, und ihre Gestaltung kann sich im Laufe des Designprozesses ändern. Daher sollten Sie in Ihrer Checkliste prüfen, ob neue Footprints in der Datenbank und damit der Schaltplan korrekt aktualisiert wurden. Sie sollten auch überprüfen, ob alle Footprint-Änderungen für bestimmte Design-Technologien (z. B. HF) oder Spezialanwendungen (z. B. Dual Footprints) berücksichtigt wurden.

Ist der vorhandene Stromlaufplan für die Bauteileplatzierung hinreichend?

Auch wenn der Schaltplan vermutlich erst kurz vor der Fertigstellung des Platinenentwurfs abgeschlossen ist, sollten Sie wissen, wie weit der gegenwärtige Entwicklungsstand ist, bevor Sie mit der Bauteileplatzierung beginnen. Änderungen am Design, um neue Schaltkreise unterzubringen, sind Teil der fortlaufenden Entwicklung, aber eine komplette Umgestaltung der Platine ist eine ganz andere Sache. Allzu oft musste ich große Teile meiner Arbeit verwerfen und von vorn beginnen, weil sich der Schaltplan völlig verändert hatte – und niemand hielt es für nötig, mich zu informieren.

Um diese Art von Frustrationen zu vermeiden, sollten folgende Punkte Teil Ihrer Checkliste sein:

• Erwarten Sie das Hinzufügen oder Entfernen von Bauteilen zu diesem Entwurf?
• Gibt es irgendwelche Bauteile in diesem Entwurf, die auf einen anderen Footprint geändert werden könnten?
• Erwarten Sie bei diesem Entwurf Änderungen an der Schaltung, die Änderungen an der Platzierung nach sich ziehen könnten, z. B. Änderungen an den Signalwegen?

Mit Fragen wie diesen machen Sie sich ein besseres Bild davon, wie weit der Schaltplan bereits fortgeschritten ist, bevor Sie mit der eigentlichen Bauteilplatzierung beginnen. Denken Sie daran: Es kommt nicht darauf an, dass der Schaltplan vollständig fertig ist, sondern darauf, dass Sie verstehen, wie weit der Schaltplan fortgeschritten ist und was sich im Laufe der Entwicklung noch ändern kann oder nicht. Auf diese Weise können Sie sich auf kommende Veränderungen einstellen.

Verfügen Sie über alle erforderlichen Informationen, um Ihre Pre-Placement-Checkliste abzuschließen?

Wenn Sie sich vergewissert haben, dass der Stromlaufplan bereit oder weitgehend bereit für die Platzierung ist, sollten Sie alle für die Bauteilplatzierung erforderlichen Informationen abschließend überprüfen. Verwenden Sie dazu folgende Checklistenpunkte:

• Wurde der Leiterplattenumriss festgelegt?
• Ist die Position von ortsfesten Bauteilen wie Stecker, Schalter oder Abschirmungen endgültig festgelegt?
• Gibt es irgendwelche thermischen Bedenken, die sich auf die Platzierung auswirken?
• Gibt es bestimmte Anforderungen an die Platzierung der Stromversorgung?
• Gibt es Platzierungsvorschriften für sensible Schaltungsteile?

Manche Punkte werden möglicherweise automatisch von Ihrem Konstruktionsprozess übernommen, wenn Sie die Informationen für den Leiterplattenentwurf von einem mechanischen CAD-System übernehmen. In diesem Fall werden die Platinenumrisse die Positionen der fixen Bauteile so festlegen, dass sie mit den Merkmalen des Gehäuses übereinstimmen, in das die Platine eingebaut werden soll. Am besten ist es jedoch, wenn Sie diese Fragen mit Ihrer Pre-Placement-Checkliste abfragen, um sicherzustellen, dass Sie alle Aspekte abdecken und sich selbst daran erinnern, was alles sichergestellt werden muss.

Wenn Sie vor der Bauteileplatzierung eine Checkliste befolgen, haben Sie bessere Chancen, Ihre Bauteile zu platzieren, ohne sie später korrigieren zu müssen, um Änderungen zu beheben. Es gibt noch viele andere Bereiche, in denen Checklisten nützlich sind, z. B. bevor Sie mit der Entflechtung beginnen und wenn Sie die endgültigen Ausgabedateien erstellen. Ein altes Sprichwort im Handwerk lautet: „Besser zweimal messen, bevor man schneidet“. Für uns, die wir Leiterplatten entwerfen, könnte es besser heißen: „Zweimal prüfen und dann erst platzieren“.

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