Fünf Tipps, mit denen Sie Ihren PCB-Designaufwand garantiert reduzieren

Die meisten Ingenieure und Leiterplattendesigner sind Gewohnheitsmenschen. Sobald sie einmal eine Roadmap für die Entwicklung erfolgreicher Produkte gefunden haben, gehen sie immer wieder den gleichen Weg. Wir haben oft nicht die Zeit, mit neuen Techniken zu experimentieren oder nach neuen, innovativen Wegen zu suchen, um Aufgaben zu lösen. Und obwohl das nicht immer etwas Schlechtes ist, fahren wir damit nicht gut, wenn unsere Wettbewerber anfangen, erfolgreiche Produkte schneller und billiger herzustellen als wir. Um Ihren Wettbewerbsvorteil zu sichern, müssen Sie bereit sein, sich den Veränderungen der Zeit anzupassen. Hier sind fünf Tipps, die garantiert Ihren Gesamtaufwand für das Leiterplattendesign verkürzen, indem Sie Altium Designer verwenden.

ERZEUGEN SIE IHRE LEITERPLATTENKONTUR AUS EINEM 3D-MODELL

In der Vergangenheit waren Leiterplatten und Komponenten relativ gleichförmig und rechteckig. Es war sehr einfach und Routine, eine Standard-Leiterplattenkontur zu erstellen, indem man mit einer Reihe von Bögen und Linien die gewünschte Form und Größe erzeugte. Heute werden die Designs jedoch immer kleiner und haben deutlich mehr mechanische Einschränkungen. Häufig ist die Geometrie der Leiterplatte einzigartig, mit vordefinierten Befestigungslöchern und mechanischen Einschränkungen. Rigid-Flex-Leiterplattendesigns etablieren sich immer mehr. Wo ein PCB-Designer in der Vergangenheit Minuten benötigte, um eine typische Leiterplattenkontur zu erstellen, muss er heute möglicherweise mehrere Stunden einplanen.

Maschinenbauingenieure haben die Aufgabe, sicherzustellen, dass alle Teile Ihres Produkts nahtlos zusammenpassen, oft mit einer Genauigkeit von ein paar Tausendstel Zoll oder weniger. Die mechanischen CAD-Systeme, die sie dafür nutzen, wurden speziell für diese Aufgabe gemacht. Es ist sehr einfach, einen einzigartigen Leiterplattenumriss in einem mechanischen CAD-Paket zu erstellen, warum sollten Sie sich also nicht diese Möglichkeit zunutze machen? Eine ausgezeichnete Möglichkeit, Ihren Leiterplatten-Designprozess zu beschleunigen, besteht darin, von Ihrem Mechanik-Team ein 3D-STEP-Modell Ihrer Leiterplatte erstellen zu lassen. Dieses können Sie dann in Altium Designer importieren und Ihre Leiterplattenkontur mit nur wenigen Mausklicks definieren. Das Ergebnis ist eine Leiterplattenkontur, die genau nach den mechanischen Spezifikationen für das Schaltplanlayout der Leiterplatte erstellt wurde – einschließlich Montagelöchern, mechanischen Aussparungen sowie Positionierung und Einschränkungen von Komponenten.

Die Form der Platine

ALTIUM DESIGNER, DIE EINHEITLICHE SYSTEMENTWICKLUNGSPLATTFORM

In der Vergangenheit nutzten die meisten PCB-Designteams eine zusammengewürfelte Sammlung unterschiedlicher Tools, die über Netzlisten und andere Import-/Exportmethoden miteinander verknüpft waren. Schaltplan-Tool, Leiterplatten-Routingtool, Gerber-Tool und DFM-Tool stammten jeweils von einer anderen Firma. Wenn man dann noch die Simulationswerkzeuge dazu nimmt, ist das Chaos perfekt. Alle diese separaten Tools wurden dann über Skripte zusammengebastelt oder es wurden Daten mit Hilfe von Netzlisten und anderen Datenströmen hin- und hergeschickt. Dabei war es nicht ungewöhnlich, dass durch ein Software-Update oder eine Änderung in einem der Tools versehentlich ein anderes Tool in der Kette beeinträchtigt wurde.

Diese Probleme können zu unerwünschten Verzögerungen in Ihrem Produktentwicklungszyklus führen, da Sie parallel zur Produktentwicklung das EDA-Softwareproblem lösen müssen. Ihre Tools sollten sich nicht nachteilig auf Ihren Produktzeitplan auswirken. Ihre Designtools sollten Ihnen Lösungen bieten und nicht das Problem sein. Ihre Tools müssen intelligenter sein, damit Sie Ihnen die Arbeit erleichtern können!

Die einheitliche Designplattform von Altium Designer kann das alles ändern. Dabei handelt es sich um ein einziges Tool, das dieselbe Datenbank für alle Lagen-Editoren nutzt. Damit können dieselben Daten nahtlos von einem Editor zum nächsten übertragen werden. Altium Designer ist projektbasiert, was bedeutet, dass alle designbezogenen Daten im selben Leiterplattenprojekt gespeichert werden.

- Die Übertragung von Schaltplaninformationen einschließlich Leiterplatten-Designregeln erfolgt durch Ausführen einer Engineering-Change-Order (ECO), bei der die Daten aus den Projektschaltplänen einfach direkt auf die Projektleiterplatte übertragen werden.

- Bei der Platzierung von Leiterplattenkomponenten können Sie mehrere Komponenten auf Ihrer Leiterplatte platzieren, indem Sie diese direkt aus Ihren Schaltplänen auswählen.

- Altium Designer unterstützt automatisches Pin-and-Part-Swapping auf Ihrer Leiterplatte. Danach können Sie die Informationen wieder in Ihre Schaltpläne einfügen, indem Sie eine ECO ausführen.

- Vergleichen Sie Projektunterschiede zwischen Schaltplänen und Leiterplatten und übertragen Sie Updates auf Ihre Leiterplatte.

- Gleichen Sie Schaltplan und Leiterplatte in beide Richtungen miteinander ab.

Diese Funktionen sparen Ihnen garantiert Zeit und sind nur aufgrund der einheitlichen Funktionalität von Altium Designer verfügbar.

3D-EXPORT UND -DRC

Nachdem PCB-Designer die Platzierungsphase des Layouts abgeschlossen haben, richten sie in der Regel nur noch die PCB-Designregeln ein und springen dann direkt in die Routingphase des Designs. Die beste Vorgehensweise ist es aber, gleich nach dem Platzieren einen zusätzlichen Schritt hinzuzufügen, mit dem man sicherstellt, dass es keine 3D-Interferenzen zwischen der Leiterplatte, anderen Leiterplatten oder anderen mechanischen Objekten gibt.

Wie kann ein zusätzlicher Schritt im Designprozess Zeit sparen? Wenn Sie Ihre Leiterplatte gleich beim ersten Mal richtig erstellen und Nachbesserungen vermeiden, dann spart das viel Zeit und Geld! Eine 3D-Interferenzprüfung zwischen Ihrer Platzierungs- und Routingphase spart Ihnen Zeit und zahlt sich langfristig aus.

Mit Altium Designer können Sie Folgendes tun:

Sie können Ihre Leiterplatte und die platzierten Komponenten in 3D anzeigen und ein 3D-Modell der Leiterplatte exportieren, das Maschinenbauer dann in MCAD-Tools importieren können, um eine 3D-Modellanalyse durchzuführen.

Designbeispiel für Bluetooth Sentinel

- In Altium Designer lassen sich mehrere Leiterplatten in 3D kombinieren. Mit der sofortigen 3D-Designregelprüfung (DRC) stellen Sie sicher, dass es keine Interferenzen zwischen Leiterplatten oder Komponenten gibt.

- Importieren Sie 3D-Gehäusemodelle in Altium Designer und modellieren Sie Ihr gesamtes System, um sicherzustellen, dass es keine 3D-Interferenzen gibt, bevor Sie das Routing für Ihre Leiterplatten durchführen.

Wenn Sie die Dinge gleich beim ersten Mal richtig machen, ist das immer schneller und billiger, auch wenn Sie dabei einen Zwischenschritt in Ihrem Gesamtprozess in Kauf nehmen müssen!

HERVORRAGENDER REGELBASIERTER, INTERAKTIVER ROUTER

Die Verwendung eines für Sie geeigneten Leiterplatten-Routers, der Ihren Designregeln und Anweisungen entspricht, wird Ihnen immer helfen, in kürzester Zeit qualitativ hochwertige Arbeit zu leisten. Wenn Designs mehrere Stromschienen-, Hochgeschwindigkeits- und HF-Designbeschränkungen enthalten, ist es von größter Bedeutung, dass Sie für jede Aufgabe jeweils das richtige Tool verwenden.

Sie müssen in der Lage sein, das Design auf Schaltplan- oder PCB-Ebene einfach durch Bestimmung robuster PCB-Designregeln einzuschränken, um die Arbeitsweise Ihres Routers festzulegen. Die Designregeln sollten Stromversorgungsobjekte, einzelne Objekte oder als Klassen bezeichnete Gruppen von Objekten erfassen können. Dabei sollten Designregeln gespeichert und in zukünftigen Projekten wiederverwendet werden können, ohne jedes Mal von Grund auf neu beginnen zu müssen. Der Router sollte einfach einzurichten und zu bedienen sein, aber leistungsfähig genug, um auch die schwierigsten Routingaufgaben problemlos zu bewältigen.

Der PCB-Router von Altium Designer erfüllt all diese Anforderungen. Er ermöglicht die einfache Einrichtung robuster Designregeln für Stromschienen, einzelne Objekten oder Klassen. Altium ist ein hochmoderner interaktiver PCB-Router, der High-Speed-Design, HF-Design und Rigid-Flex-Design unterstützt und vollständig regelbasiert ist. Die Benutzerfreundlichkeit und Effizienz von Altium Designer in Kombination mit den High-End-Funktionen und -Fähigkeiten machen die Software zum perfekten Router für alle Aufgaben - ob sehr einfach oder äußerst komplex.

OUTPUT-JOB-DATEI UND DRAFTSMAN

Letztendlich haben wir alle schon mal den Spruch gehört: „Die Arbeit ist erst beendet, wenn der Papierkram erledigt ist.“ Im Leiterplatten-Design ist das eine Untertreibung. Sie können eine hervorragende Leiterplatte entwerfen, aber wenn Ihre Dokumentation zur Herstellung der Platte unvollständig ist, wird die resultierende Leiterplatte möglicherweise nicht ganz so beeindruckend. Das andere Problem bei der Dokumentation ist, dass sie sehr zeitaufwendig und extrem manuell ist. Erschwerend kommt hinzu, dass Sie, wenn nach der Erstellung der Dokumentation eine Änderung an der Leiterplatte erforderlich ist, die Dokumentation neu generieren müssen, manchmal von Grund auf. Altium Designer löst diese Dokumentationsprobleme mit der neuen Draftsman^®-Erweiterung und Output-Job-Dateien.

Draftsman ist ein neuer Dokumententyp, der in Altium Designer 16.1 und in höheren Versionen integriert ist. Er ermöglicht die schnelle und einfache Erstellung von Leiterplattendokumentationen einschließlich Skalierung, Schnitt- und Detailansichten, Bestückungs- und Fertigungsansichten, Callouts zu Anmerkungstabellen oder Stücklistenpositionen, Bemaßungen usw. Das Draftsman-Dokument wird direkt aus der Leiterplatten-Projektdatei erzeugt. Ein großer Vorteil dabei ist, dass Sie, wenn Sie die Platine ändern, die Draftsman-Dokumentation ganz einfach aktualisieren können, indem Sie auf „Tools » Aktualisieren“ gehen.

Output-Job-Dateien sind Ausgabevorlagen, die so eingerichtet werden können, dass sie mit einem Klick alle erforderlichen Dokumentationen der Leiterplatten-Designphase erstellen. Sie richten den Output-Job einmal ein und formatieren ihn, und schon kann jeder in Ihrem Unternehmen davon profitieren. So erhalten Sie immer die gleiche Dokumentation im gleichen Format, egal welcher Ingenieur in Ihrem Unternehmen sie erstellt hat. Der Editor ist schnell, reproduzierbar, robust und umfassend.

Zusammenfassung

Wenn Sie die Vorteile von Altium Designer bei der Leiterplattenfertigung nutzen und die fünf oben beschriebenen Tipps anwenden, garantiere ich Ihnen, dass Sie mit weniger Anstrengung und Zeitaufwand deutlich bessere Leiterplatten erstellen können, als mit dem veralteten Ansatz des Aneinanderreihens unterschiedlicher Tools.