Leitfaden für das PCB-Design für Ingenieure: Teil 2 — Planung

Leitfaden zum PCB-Design für Ingenieure Teil 2 - Planung

Der Leitfaden zum PCB-Design für Ingenieure ist eine Serie, die als Anleitung für den Neuling/Studenten oder den Elektronik-Ingenieur dient. Es wird eine Beschreibung der Methoden, Stufen und Praktiken bei der Erstellung einer PCB aus der Vision eines Ingenieurs präsentiert. Von der Konzeption bis zur Lieferung der vollständig montierten PCB führt dieses Dokument Sie durch grundlegende Designphasen und gibt Ihnen bewährte Branchenpraktiken an die Hand, die an die Bedürfnisse Ihrer Organisation angepasst werden können. Zusätzlich werden nützliche Links für eine tiefere Erkundung dieser Themen bereitgestellt.

EINFÜHRUNG

Die Planung der Entwicklung einer oder mehrerer PCBs kann eine entmutigende Aufgabe sein. Es wird eine Vielzahl anderer Software-Tools geben, die bei der Entwicklung Ihres Projekts verwendet werden. Von Tools, die verwendet werden können, um den Fortschritt Ihrer Humanressourcen innerhalb Ihres Teams zu verfolgen, bis hin zu den Software-Tools, die von Ihren internen und externen Ressourcen verwendet werden, um Ihr Projekt zum Leben zu erwecken. Dieser Leitfaden zum PCB-Design für Ingenieure Teil 2 - Planung wird Ihnen helfen, die Leiterplatte zu verstehen, die wichtiger ist als das Werkzeug, das verwendet wird, um alle Daten intelligent zusammenzuführen und die Dokumentation zu erstellen, die benötigt wird, um das Herzstück jedes elektronischen Produkts zum Leben zu erwecken.

DIE WERKZEUGE — VERWENDEN SIE EIN ZENTRALISIERTES WERKZEUG

Es gibt eine Vielzahl von Werkzeugen, die es Ihnen mit Sicherheit ermöglichen, Ihr Projekt abzuschließen und Ihre Designziele zu erreichen. Die Schwierigkeit beim Arbeiten mit mehreren Werkzeugsätzen besteht grundsätzlich darin, diese Werkzeuge so miteinander kommunizieren zu lassen, dass eine kohäsive Zusammenarbeit zwischen allen am Projekt Beteiligten gewährleistet ist. Altium Designer^® bietet eine All-in-One-Umgebung für die Entwicklung Ihres Konzepts bis hin zur Simulation und Signalintegritätsanalyse. Es ermöglicht Ihnen, die Architektur Ihres Board-Stack-ups intelligent zu planen und die Leistungsintegritätsprobleme Ihres Stromverteilungsnetzwerks (PDN) zu analysieren und zu modellieren. Die Verwendung von Echtzeitdaten von Lieferanten vereinfacht die Erstellung Ihrer Stückliste. Altium Designer kombiniert eine leistungsstarke Suite von Werkzeugen, die einfache bis komplexe Multi-Board-Projekte produzieren.

SIGNALINTEGRITÄT

Mit Altium Designer können Sie die Signalintegritätsleistung (SI) einer PCB entweder vom Schaltplan oder vom PCB-Editor aus analysieren, Netzsiebungsergebnisse gegen vordefinierte Tests bewerten, Reflexions- und Übersprechanalysen für ausgewählte Netze durchführen und die Wellenformen anzeigen und manipulieren.

Altium Designer umfasst Vor-Layout- und Nach-Layout-SI-Analysefähigkeiten. Der Signal Integrity Analyzer verwendet ausgefeilte Übertragungsleitungsrechnungen und I/O-Puffer-Makromodellinformationen als Eingabe für Simulationen. Basierend auf einem schnellen Reflexions- und Übersprechsimulationsmodell, erzeugt der Signal Integrity Analyzer genaue Simulationen unter Verwendung von branchenbewährten Algorithmen.

Vorläufige Impedanz- und Reflexionssimulationen können von Ihren Quellschaltplänen vor dem endgültigen Platinenlayout und Routing durchgeführt werden. Dies ermöglicht es Ihnen, potenzielle Signalintegritätsprobleme, wie nicht abgeglichene Netzimpedanzen, anzugehen, bevor Sie sich auf das Platinenlayout festlegen.

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Vollständige Impedanz-, Signalreflexions- und Übersprechanalysen können auf Ihrer endgültigen Platine (oder einer teilweise gerouteten Platine) durchgeführt werden, um die reale Leistung Ihres Designs zu überprüfen. Die Signalintegritätsprüfung ist in das Altium Designer Designregelsystem integriert und ermöglicht es Ihnen, im Rahmen des normalen Platinen-Designregelprüfungsprozesses (DRC) auf Signalintegritätsverletzungen zu prüfen. Wenn Signalintegritätsprobleme gefunden werden, zeigt Ihnen Altium Designer die Effekte verschiedener Terminierungsoptionen, sodass Sie die beste Lösung finden können, bevor Sie Ihr Design ändern.

Sie können hier mehr über Signalintegrität mit Altium Designer erfahren: http://techdocs.altium.com/display/ASIAE/Performing+Signal+Integrity+Analyses

LEITERPLATTENARCHITEKTUR

Mit Altium Designer verfügen Sie über einen robusten Satz von Werkzeugen, der es Ihnen ermöglicht, schnell und genau die Dokumentation zu erstellen, die Platinenhersteller benötigen. Es beginnt alles mit der Definition der Eigenschaften Ihrer Leiterplatte.

Platinenplanung

Altium Designer bietet Ihnen die neueste Technologie zur Platinenplanung mit drei Designmodi. Beginnend mit dem Platinenplanungsmodus ermöglicht eine zweidimensionale Designumgebung das Definieren von Platinenbereichen und Biegezeilen. Ein zweiter 2D-Layoutmodus verbessert die herkömmliche zweidimensionale Designumgebung mit anpassbaren Schichtmodi. Eine dritte Umgebung bietet einen dreidimensionalen Arbeitsbereich, der lebendige, realistische Ansichten Ihrer Leiterplatte bietet.

Hier ist weiteres Material zur Platinenplanung:

Part Insights Experience

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Learn More

• Platinenplanungsmodus
• PLPCB~SetPCBViewModeEditOutline((Platinen+Planungs+Modus))_AD
• Definieren von Platinenbereichen und Biegezeilen
• Platinenform
• Konfigurieren und Arbeiten im 2D- oder 3D-Layoutmodus 
• PCB 3D-Projektionsmodi

Layer-Stack-Manager

Der Layer Stack Manager hilft Ihnen, die physischen und elektrischen Eigenschaften Ihrer PCB zu entwickeln und zu modellieren. Von einfachen doppelseitigen PCBs über komplexe Mehrschichtplatinen bis hin zu Flex-Schaltungen und Flex-Rigid-Flex-Designs. Er ermöglicht auch Variationen und Kombinationen verschiedener Materialien und lässt Sie Bohrpaarschichten definieren sowie vergrabene und durchkontaktierte Vias festlegen. Sie können Ihre Materialcharakteristiken eingeben und Impedanzformeln anpassen, was Ihnen ermöglicht, eine präzise Definition Ihrer PCB durch die verschiedenen Dokumentationsmedien zu kommunizieren, die von Altium Designer generiert werden.

Für weitere Details zum Layer Stack Manager:

STROMVERTEILUNGSNETZWERK (PDN)

Der PDN Analyzer ist ein Gleichstrom-Leistungsintegritäts- (PI-DC) Simulationstool, das die Gleichstromleistung eines Platinendesigns basierend auf seinen elektrischen und physischen Eigenschaften analysiert. Die Gleichstromanalyse eines Stromverteilungsnetzwerks (PDN) oder die Ergebnisse seiner Gleichstrom-Leistungsintegrität (PI-DC) stellen sicher, dass ausreichend Kupfer im Pfad von den Spannungsquellen zu den Lasten und den Rückwegen bereitgestellt wurde. Das Ergebnis ist ein effizientes Design, das die Integrität des Gleichstromlayouts des Designs bewahrt.

Erfahren Sie mehr über den PDN Analyzer aus diesen Quellen:

• PDN Analyzer 
• PDN Analyzer Beispielanleitung
• PDN Analyzer Übersichtsvideo 

STÜCKLISTENANALYSE (BOM)

Elektronikprojekte können von den einfachsten Platinen bis hin zu großangelegten Projekten in einem globalen Unternehmen reichen. Altium bietet mehrere Optionen, die auf die spezifischen Bedürfnisse Ihrer Organisation zugeschnitten werden können und nahtlos mit Ihren anderen Werkzeugen zusammenarbeiten, um Ihnen die Informationen zu liefern, die Sie für die ordnungsgemäße Planung Ihres Projekts benötigen.

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ActiveBOM

Um eine Echtzeit-Kostenschätzung und -verfolgung für ein Platinendesign zu erleichtern, bringt Altium Designer ein System, das dem Designer effektiv und effizient hilft, die Kosten und Verfügbarkeit der in diesem Design verwendeten Artikel zu verwalten. Dieses System ist einfach als ActiveBOM bekannt.

ActiveBOM bietet eine Live-Präsentation des Designs von Anfang an und ermöglicht eine frühzeitige und fortlaufende Kostenschätzung. Es ermöglicht Ihnen, Zielkosten auf der Ebene einzelner Artikel zu definieren. Sie können dann verfolgen, wie sich die tatsächlichen Kosten im Vergleich zu diesen Schätzungen entwickeln, und so rechtzeitig signalisieren, wenn Kostenüberschreitungen am nahen Horizont drohen. Zusätzlich können Sie schnell die Verfügbarkeit von Artikeln bewerten, komplett mit einer Benachrichtigung, wenn es ein Risiko in der Lieferung eines gewählten Teils gibt.

Laden Sie Ihre kostenlose Testversion von Altium Designer herunter und erkunden Sie die Funktionen unserer verschiedenen Stücklistenanalysewerkzeuge (BOM) durch unsere Tutorials. Zusätzlich finden Sie hier weitere Referenzen für ActiveBOM:

• ActiveBOM
• Erstellung einer individuellen Stückliste

ALTIUM VAULT

Altium Vault unterstützt Sie dabei, Ihre Designziele zu erreichen, indem es alle Aspekte des Elektronikdesignprozesses miteinander verbindet. Jeder, der an Ihrem Designprojekt beteiligt ist, kann arbeiten, ohne die Integrität Ihrer Designdaten zu gefährden und ohne seine Fähigkeit zu innovativem und produktivem Arbeiten einzuschränken.

Indem Sie Ihre Komponenten im Vault verwalten, hat jeder, der am Designprozess beteiligt ist, kontrollierten Zugriff auf alle relevanten Komponentendaten, die benötigt werden, um stets die besten Entscheidungen zu treffen. Der Vault bietet Echtzeit-Zugriff auf Lieferketten-Daten, Komponentenfreigaben und Lebenszyklusstatus-Informationen für das gesamte Team. Designer, Manager, Einkäufer, Fertigungspartner und andere am Designprozess Beteiligte können Fehler minimieren, Effizienz steigern, Kosten reduzieren und Produkte schneller auf den Markt bringen.

SPICE: Certainty for All Decisions

Design, validate, and verify the most advanced schematics.

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Erfahren Sie mehr über Altium Vault:

• Fordern Sie eine Demo des Altium Vault an
• Erste Schritte mit Altium Vaults
• Der Altium Content Vault
• Altium Designinhalte

CIIVA

Die Erstellung einer fehlerfreien Stückliste beginnt damit, stets über Verfügbarkeit und Preisinformationen Ihrer vertrauenswürdigsten Lieferanten informiert zu sein.

SmartParts

Ciiva SmartParts-Analyse ermöglicht es Ihnen, alle Ihre Teile sofort zu analysieren, sodass Sie nie wieder eine abgelehnte Stückliste (BOM) erleben müssen.

• Ciiva SmartParts-Suche bietet Ihnen alle Informationen, die Sie benötigen, um das richtige Teil für Ihre Entwürfe zu finden, einschließlich historischer Lebenszyklusdaten, verifizierter alternativer Komponenten, herunterladbarer CAD-Modelle und Ihrer eigenen angepassten Suchhistorie.
• Ciiva SmartParts-Analyse ermöglicht es Ihnen, eine perfekte BOM zu erstellen, indem Teile sofort auf aktuelle Verfügbarkeit und Preise analysiert werden, mit verifizierten alternativen Teilauswahlen für alle End-of-Life-Komponenten auf Ihrer BOM.
• Ciiva SmartParts-Management ist nahtlos in Ihre PCB-Designumgebung integriert, um alle Ihre Design- und Bibliotheksdaten automatisch für Sie zu speichern und zu verwalten, sodass Sie sich auf das konzentrieren können, was am wichtigsten ist.

Ciiva BOM-Manager

Von der Konzeption bis zur Fertigstellung des Designs hängen Sie von Ihrer BOM ab, um jedes in Ihren Entwürfen verwendete Bauteil zu verwalten, zu verfolgen und zu überprüfen. Der Ciiva BOM-Manager ermöglicht es Ihnen, Ihren BOM-Verwaltungsprozess an einem zentralen Ort zu automatisieren.

• Behalten Sie die vollständige Kontrolle über jede Änderung, die an Ihren BOMs vorgenommen wird, mit integrierter Versionskontrolle. Sehen Sie genau, wer Änderungen an Ihrer BOM vorgenommen hat und wann, und verstehen Sie genau, wo Ihre Komponenten in jeder Stückliste verwendet werden.
• Tauschen Sie mühelos veraltete Komponenten durch verifizierte Alternativen aus, ohne Ihr BOM-Verwaltungstool zu verlassen. Erhalten Sie sofortige Preis- und Verfügbarkeitsinformationen für jede Komponente und halten Sie Ihren Produktionsprozess reibungslos am Laufen.
• Halten Sie Ihr gesamtes Produktionsteam mit sicherem und zentralisiertem Zugriff auf denselben Satz von BOM-Daten auf dem gleichen Stand. Änderungen, die von einer Person vorgenommen werden, werden sofort synchronisiert, sodass Sie immer mit den neuesten Daten arbeiten.

Probieren Sie es kostenlos aus - Erstellen Sie Ihr kostenloses Ciiva-Konto

SCHLUSSFOLGERUNG

Die Planung eines PCB-Designprojekts kann ohne die richtigen Werkzeuge eine komplexe und schwierige Aufgabe sein. Das Werkzeugset von Altium Designer ermöglicht eine große Flexibilität bei der Vorbereitung und Zusammenstellung Ihrer Daten in einer gemeinsamen und kollaborativen Umgebung, die Ihnen den größten Erfolg bei der Fertigstellung Ihrer Aufgabe, der Einhaltung Ihres Zeitplans und dem Erreichen Ihrer Ziele garantiert. Vergessen Sie nicht, den PCB Design Guide für Ingenieure Teil 1 - Das Team zu überprüfen.

Cloud Storage and Version Control

Store your libraries and design data in one secure, accessible, and version-controlled space.

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Laden Sie Ihre kostenlose Testversion von Altium Designer unter https://www.altium.com/altium-designer-free-trial herunter und erkunden Sie die Funktionen unserer Signalintegritätsanalyse-Tools durch unsere Tutorials.