Leiterplattenbestückung mit Echtzeit-Leiterplatten-Komponentenlistenverwaltung

Zachariah Peterson
|  Erstellt: May 20, 2020

Die Auswahl der von Ihnen ausgewählten Komponenten bestimmt die Funktionalität, Zuverlässigkeit und Herstellbarkeit Ihrer Leiterplatte. Die Leiterplattenbestückung mit falschen Komponenten ist so, als ob Sie mit den falschen Materialien auf der Baustelle angekommen sind. Entweder kann die Struktur überhaupt nicht gebaut werden oder sie wird letztendlich vorzeitig ausfallen. Die Verwendung eines Leiterplattendesign-Pakets mit guten Komponentenverwaltungsfunktionen kann Ihnen bei der Auswahl einer Leiterplatten-Komponentenliste helfen, die sicherstellt, dass Ihre Leiterplatte während des normalen Lebenszyklus wie vorgesehen funktioniert.

ALTIUM DESIGNER

Mit der Echtzeit-Stückliste von Altium Designer (AD)-18 können Sie die Komponenten für die Leiterplattenbestückung während des gesamten Produktlebenszyklus leicht auswählen und verwalten.

Zu einem guten Leiterplatten-Design gehört, dass für jede Komponente ein Platz vorhanden ist. Zu einem guten Produktmanagement gehört auch, dass während des gesamten Lebenszyklus Ihres Produkts eine Komponente an ihrer Stelle ist. Das Entwickeln der Leiterplatten-Komponentenliste ist normalerweise der erste Schritt während des Schaltplans. Das Leiterplattendesign besteht im Wesentlichen darin, die Struktur so zu gestalten, dass die ausgewählten Komponenten ordnungsgemäß verbunden werden. Wie gut dies gemacht wird, bestimmt, ob Ihr Design hergestellt werden kann, wie gut Ihre Leiterplatte ihre beabsichtigte Funktion erfüllt und wie zuverlässig Ihre Leiterplatte ist.

Auswahl von Komponenten für Funktionalität und Zuverlässigkeit

Beim Erstellen Ihrer Leiterplatten-Komponentenliste geht es in der Regel darum, ob die Komponente Ihren Funktionsanforderungen entspricht. Anschließend wird festgelegt, welche Komponenten einer Leiterplatte für die Verwendung im Design priorisiert werden sollten. Zum Beispiel Durchsteckmontage, SMDs (Oberflächenmontage-Geräte) oder eingebettete Komponenten. Die Wahl des Komponententyps hat erhebliche Auswirkungen auf den Leiterplattenbestückungs- und herstellungsprozess und sollte in die Liste der Leiterplatten-Komponentenlisten aufgenommen werden. Die Fertigungsprobleme und die Komponentensicherheit sind wesentliche Faktoren für die Zuverlässigkeit Ihres Produkts.

Optimierung der Leiterplattenkomponentenauswahl mit AD-Active-BOM

Die Integration von Funktionalitäts-, Fertigungs-, Sicherheits- und Zuverlässigkeitsbelangen bei der Erstellung von Leiterplatten-Komponentenlisten erfordert Kenntnisse über die Komponentenfähigkeit, Verfügbarkeit und Lieferkette. Mit der Active-BOM von AD 18 können Sie auf Echtzeitdaten und -informationen von mehreren Herstellern zugreifen, um Komponenten zu vergleichen und Ihre Auswahl zu optimieren.

  • Die Entscheidung zwischen Durchgangsbohrung, SMD und eingebetteten Komponententypen sollte auf dem Verständnis der Vor- und Nachteile der einzelnen Komponenten hinsichtlich Funktionalität, Herstellbarkeit und Sicherheit basieren.

    Erfahren Sie, wie Sie gefälschte Komponenten in Ihrem Design vermeiden können.

  • Die Verwendung gefälschter Komponenten ist ein wachsendes Problem, das Sie bei der Auswahl der Leiterplatten-Komponentenliste berücksichtigen sollten.

    Erfahren Sie, wie Sie gefälschte Komponenten in Ihrem Design vermeiden können.

    Der Mangel an Komponenten kann zu einem abrupten Stillstand Ihrer Produktion und Distribution und zu Redesign und Entwicklung führen. Wenn Sie wissen, wie Sie geplante Ausfälle wie Überalterung vermeiden, können Sie dieses Problem verringern.

    Erfahren Sie, wie Sie die Überalterung von Komponenten während des Designs berücksichtigen.

  • Eine Echtzeitverwaltung Ihrer Komponentendaten und -informationen ist während des gesamten Lebenszyklus Ihres Produkts erforderlich.

    Erfahren Sie, warum es wichtig ist, ein Echtzeit-Stücklistenmanagement zu haben.

Leiterplattenbestückung mit Active-BOM

Komponentenauswahl mit Echtzeitdaten

Entwerfen des Leiterplatten-Designs von Komponenten für die Herstellbarkeit

Unabhängig davon, wie gut ein Design während der Simulation aussehen oder funktionieren kann, muss es letztendlich erstellt werden. Dies bedeutet, dass Footprint-Kontaktstellen, Abstand der Kontaktstelle, Abstand der Oberflächenelemente, Leiterbahnen, Bohrungen (Montage und Durchkontaktierungen) und andere Leiterplattenparameter definiert werden müssen, sodass Ihr Vertragshersteller (CM) Ihre Platine herstellen kann. Die Verwendung von Regeln und Richtlinien, die auf den Fähigkeiten und Prozessen der Geräte von Ihrem CM basieren, wird als Design für die Fertigung (DFM) bezeichnet. AD 18 erleichtert die Implementierung mit Hilfe der Designregelprüfung (DRC) (sehen Sie unten).

DRC-Dialog beim Leiterplatten-Design

Festlegen von DRC basierend auf CM DFM

Einbindung von DFM für das Komponentenlayout mit Altium

Die Anzahl der Spezifikationen, die mit dem DRC in Altium eingestellt werden können, ist umfangreich. Darüber hinaus werden diese Auswahlmöglichkeiten gemäß ihrer Absicht kategorisiert, wie in der Abbildung oben dargestellt. Dadurch können Parameter für DFM leicht identifiziert und eingestellt werden. Mit Altium können Sie auch benutzerdefinierte Regeln bestimmen, die in einer hierarchischen, regelbasierten Struktur verwendet werden können, um zu vermeiden, dass Probleme bei der Herstellbarkeit auftreten, einschließlich beschädigter Komponenten und unzureichender Lötmittelabdeckung.

  • Beschädigte Komponenten können auf die Komponentenherstellung, den Leiterplattenherstellungsprozess oder ein schlechtes Design zurückzuführen sein. Zum Beispiel kann eine Komponente während des Aufschmelzens während des Bestückens der Leiterplatte aufgrund unzureichender Wärmeableitungskonstruktion verzogen werden.

    Erfahren Sie, wie Sie Bauteilverzug vermeiden.

  • Die Lötmaske schützt Ihre Leiterplatte vor Schäden durch externe Quellen wie z. B. Luft, die Oxidation und Handhabungsschäden verursachen können. Der Siebdruck ist wichtig für die Montage Ihrer Leiterplatte, da so sichergestellt wird, dass die Positionen der Komponenten leicht identifiziert werden können und die Teile richtig platziert und ausgerichtet sind. Ohne ausreichende Lötmaskenabstände können Siebdruckmarkierungen während des Lötens bedeckt oder entfernt werden.

    Erfahren Sie, wie Sie die Lötmaskenabstände mithilfe von Siebdruckmarkierungen einstellen und überprüfen.

  • DFM kann am effektivsten eingesetzt werden, wenn Sie wissen, wie sich Ihre Designauswahl auf die Herstellung Ihrer Leiterplatte auswirkt.
  • Erfahren Sie, wie sich Ihre Designauswahl auf die Herstellbarkeit Ihres Leiterplattendesigns auswirkt.

Verwalten von Komponenten im gesamten Produktlebenszyklus

Obwohl die Erstellung Ihrer Komponentenliste während des Leiterplatten-Designs erfolgt, müssen Sie deren Auswirkungen auf die Fertigungs- und Produktionsstufen des Produktlebenszyklus berücksichtigen. Wenn Sie dies nicht tun, können Sie die Fertigungszeit und die Unterbrechung der Verteilung an Ihre Kunden verlängern.

Verwenden von Active-BOM, um über den Status Ihrer Leiterplatten-Komponentenliste auf dem Laufenden zu bleiben

Echtzeit-Leiterplattenbestückung mit Active-BOM

Echtzeit-Komponentendaten mit Active-BOM

Die Active-BOM von AD-18 (sehen Sie Abbildung oben) ermöglicht Ihnen den Zugriff auf Echtzeit-Lieferantendaten und -informationen für Ihre Produkte. So können Sie mögliche Komponentenknappheit vorhersagen und Unterbrechungen in der Fertigung und Produktion vermeiden. Diese Fähigkeit, zusammen mit den Vorteilen für die erste Komponentenauswahl, macht Active-BOM zum ersten Tool für das Echtzeit-Management von Leiterplattenkomponenten.

  • Durch den Zugriff auf Echtzeitdaten können Sie die beste Auswahl für Ihr Design treffen.

    Erfahren Sie, wie Sie auf Lieferantendaten zugreifen, um Ihre Komponentenauswahl zu optimieren.

  • Eine Möglichkeit zum Schutz vor Komponentenknappheit besteht darin, sicherzustellen, dass bei Bedarf alternative Teile verfügbar sind.

    Erfahren Sie, wie Sie schnell alternative Teile finden.

  • Zur Verbesserung der Komponentenauswahl bietet AD-18 erweiterte Funktionen für die Komponentensuche.

    Erfahren Sie mehr über die erweiterte Komponentensuche.

Die Erstellung von Leiterplatten-Komponenten umfasst weit mehr als nur die Auswahl von Bauteilen, die Ihren Leistungs- und Funktionszielen entsprechen. Sie müssen auch prüfen, ob Ihre Komponenten so angeordnet und miteinander verbunden werden können, dass Ihr Design hergestellt werden kann und ob eine ausreichende Anzahl von Komponenten verfügbar ist und verfügbar sein wird, um Ihre Produktionsanforderungen zu erfüllen. WennSie diese Aspekte in Ihre Erzeugungsstrategie für die Leiterplatten-Komponentenliste aufnehmen, müssen Sie Ihre Stückliste verwalten.

In der Active-BOM von AD 18 verfügen Sie über ein Tool, das Ihnen Echtzeit-Lieferantendaten zur Verfügung stellt, mit denen Sie:

  • die Langlebigkeit zukünftiger Teile anhand historischer Lebenszyklusdaten vorhersagen.
  • Echtzeitpreise und Verfügbarkeit von vertrauenswürdigen Lieferanten einholen.
  • die Lieferkette mit geprüften alternativen Komponenten verbessern.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

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