Kein großer Kraftaufwand: Software zum Aktualisieren von PCB-Layouts

Vor kurzem habe ich mir abends den neuen Star Wars Film „Die letzten Jedi“ angesehen, und obwohl mir der Film wirklich gefallen hat, musste ich bei einer Szene doch laut lachen. Nicht etwa, weil der Film so witzig gewesen wäre oder wegen eines albern aussehenden Aliens — davon liefen nun wirklich genug herum. Ich lachte vielmehr darüber, dass für einen kurzen Augenblick eine anscheinend aus Durchsteck-Widerständen und ‑Kondensatoren bestehende elektronische Schaltung zu sehen war. Ernsthaft? Da fliegen sie in Raumschiffen herum, sind schneller als das Licht, beschießen sich gegenseitig mit Lasern und müssen ihre PCBs wegen einiger Durchsteck-Widerstände reparieren?

Hierbei sollte man drei Dinge im Auge behalten: Erstens: Der Film spielt „Vor langer Zeit, in einer weit entfernten Galaxie“ – vielleicht erklärt das ja das technische Niveau der 1960er-Jahre. Zweitens versuchen die Widerstandskämpfer wohl, ihren Krieg auf billige Art zu führen und kaufen vielleicht ihre ganze Technologie online bei einem Händler für Discount-Überschussware. Und drittens... Es ist schließlich nur ein Film.

Für mich war dies aber der Anlass, über ältere, mit anderen CAD-Systemen erstellte PCB-Designs nachzudenken, die zwar immer noch benutzt werden, deren Layouts aber aktualisiert werden müssen. Manchmal wird versucht, alte Gerber-Dateien in einem CAM-Werkzeug zurückzuentwickeln. Meist ist das aber zu komplex, sodass man sich für ein Redesign des PCB entscheidet. Es gibt aber noch eine dritte Möglichkeit. Sie können nämlich die alten CAD-Daten in Ihr aktuelles System importieren und konvertieren, um die erforderlichen Aktualisierungen und Änderungen vorzunehmen. Erst wenn Sie diese unterschiedlichen Optionen kennen, haben Sie die Gewissheit, dass das Konvertieren alter CAD-Daten genau das ist, was Sie zum Aktualisieren dieser alten Designs brauchen.

Das Erwachen der Macht: Reverse-Engineering mit PCB-Layoutsoftware

Es kam schon einige Male vor, dass ich alte Gerber-Dateien nehmen und zur Bearbeitung in ein CAM-System (computerunterstützte Fertigung) übertragen musste. Solange es nur um das Aktualisieren einer Dokumentennummer geht, ist das keine schwere Aufgabe. Leider aber geht es bei den meisten Aktualisierungen von PCB-Designs um weit mehr als nur um eine einfache Textänderung.

Die importierten Gerber-Dateien bilden im CAM-System eine Datenbank, die aus Linien, Kreisen, Quadraten und Polygonen besteht. Je komplexer das CAM-System ist, desto mehr werden diese primitiven Formen in komplexe Polygonformen mit entsprechenden Attributen umgewandelt. Obwohl das hilfreich ist, müssen Sie bedenken, dass es sich hier um eine CAM-Datenbank und nicht um eine PCB-Designdatenbank handelt. Um eine voll funktionsfähige PCB-Datenbank zu erstellen, benötigen Sie eine Netzliste, die Sie mit der CAM-Datenbank synchronisieren können, um den verschiedenen primitiven Formen Netzinformationen zuzuordnen. Wie Sie sich denken können, ist das eine sehr komplexe Aufgabe, sofern Ihr CAM-System überhaupt über diese Fähigkeit verfügt.

Ohne die Netzinformationen wird Ihr Design nicht die Funktionalität haben, die Sie von standardmäßigen PCB-Layoutsystemen erwarten. Sie werden keine Bauteile platzieren oder routen können. Stattdessen werden Sie die Pad-Formen, die ein übliches PCB-Bauteil beinhalten, zusammen verschieben und dann Linien und Polygone manuell zeichnen müssen, um das Routing und die Füllflächen neu zu erstellen. Eine mühsame Aufgabe ist auch das Verschieben oder Erstellen von Bohrungen. Ein PCB-Design in einem CAM-Werkzeug zu aktualisieren, ist extrem schwierig, und Sie werden diese ganze Arbeit ohne Ihre gewohnten PCB-Designregelchecks und -vorgaben durchführen müssen. Und nun stellen Sie sich vor, Sie müssten all dies inmitten in einer Weltraumschlacht machen.

^{Das Reverse-Engineering von Gerber-Dateien zur Durchführung einer PCB-Designänderung ist eine schwierige Aufgabe}

Wir brauchen mehr Drohnen! Wie wäre es mit einem kompletten Neuentwurf?

Aufgrund der Schwierigkeiten beim Reverse-Engineering eines Designs aus den Gerber-Dateien ziehen es die meisten mir bekannten Unternehmen vor, ein Design von Grund auf neu zu erstellen. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Design mit aktuellen Layout-Werkzeugen unter Verwendung der aktuellsten Bibliotheksdaten erstellt wird. Dennoch gilt es einige Probleme zu berücksichtigen, bevor man diese Richtung einschlägt:

• Zeit: Es ist ganz einfach: Ein kompletter Neuentwurf wird genauso viel Zeit brauchen wie ein neues Design, aber nicht so viel wie eine Designaktualisierung.
• Fehlende Daten: Sind die Dokumentation und die Daten des ursprünglichen Designs vollständig? Hat Ihr aktuelles CAD-System die gleichen Bibliotheksinformationen wie das alte? Sie werden unerwartet viel Zeit damit verbringen, einige dieser Details zu klären.
• Test und Zulassungen: Abhängig von der jeweiligen Anwendung muss eine neue Leiterplatte möglicherweise mehr Tests und Zulassungen durchlaufen als es normalerweise für eine einfache Designaktualisierung erforderlich wäre.

^{Konvertierungssoftware für PCB-Datenbanken ermöglicht Ihnen das Aktualisieren älterer, immer noch verwendeter Designs}

PCB-Layoutsoftware zum Konvertieren Ihrer älteren Designs

Das Konvertieren älterer Design-Datenbanken aus einem anderen PCB-CAD-System zum Import in Ihre aktuellen Layout-Werkzeuge ist eine hervorragende Alternative zum Reverse-Engineering oder zum vollständigen Neuentwurf einer Leiterplatte. Seien Sie sich jedoch darüber im Klaren, dass das Konvertieren von Designdatenbanken eine anspruchsvolle CAD-Funktion ist. Um es mit den Worten von Han Solo zu sagen: „Das Konvertieren von Design-Datenbanken ist etwas Anderes als Pflanzen zu gießen, Kleiner!“ Sie müssen dafür sorgen, dass Ihre Einstellungen korrekt sind, um das Design ordnungsgemäß zu konvertieren und mit Ihren Bibliotheken zu synchronisieren. Wenn Sie aber die Konvertierungssoftware einmal eingerichtet haben, werden die Vorteile den Aufwand bei weitem überwiegen. Hier einige der Pluspunkte, von denen Sie profitieren werden:

• Die ursprünglichen Bibliotheksbauteile werden beibehalten: Diese ursprünglich im Entwurf verwendeten Bauteile werden normalerweise zusammen mit dem Entwurf konvertiert. Dadurch können Sie diese bei Bedarf in Ihre aktuelle Bibliothek übernehmen, und alle für einen bestimmten Zweck geänderten Bauteile bleiben erhalten.
• Wichtige Bauteilplatzierungen und das Routing bleiben erhalten: Dadurch bleiben die mit viel Sorgfalt entworfenen kritischen Elemente des Designs intakt.
• Designaktualisierungen und -änderungen können schnell durchgeführt werden: Ohne die Leiterplatte komplett neu entwerfen oder zurückentwickeln zu müssen, werden einfache Designaktualisierungen sehr schnell und mit geringem Aufwand durchgeführt.

Datenbank-Konverter können viele der früheren Probleme lösen. So können Sie den Zeitaufwand, die Komplexität und die Probleme vermeiden, die sowohl beim Reverse-Engineering als auch beim kompletten Neuentwurf älterer PCB-Designs entstehen.

Das Ausfindigmachen von PCB-Designsoftware mit mehreren Datenbankkonvertern, die Ihnen bei der schnellen Abwicklung ansonsten schwieriger Datenbankaktualisierungen helfen, ist nicht so schwierig wie das Imperium zu stoppen. Wenn Sie auf langfristigen Erfolg setzen, bietet Ihnen Altium Designer die Möglichkeit, Ihre älteren Designdatenbanken direkt in die Layout-Software zu konvertieren. Dies verleiht Ihnen mehr Flexibilität bei allem, was in Ihrem Unternehmen mit PCB-Design zu tun hat.

Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie Altium Ihnen beim Konvertieren Ihrer älteren PCB-Designdatenbanken helfen kann? Dann sprechen Sie doch mit einem Experten von Altium.