Fehlerbehebung für Ihr nächstes PCB-Design

Zachariah Peterson
|  Erstellt: January 9, 2020  |  Aktualisiert am: November 14, 2020

Die Fehlerbehebung für eine Leiterplatte erfolgt normalerweise, nachdem die Leiterplatte von einem Produktionslauf erhalten oder für einige Zeit verwendet wurde. Durch die Verwendung von Konstruktionsregeln, Fehlerprüfungs- und Simulationstools während des Entwurfsprozesses können Sie vermeiden, fehlerhafte Leiterplatten aus einem Produktionslauf zu erhalten. Außerdem haben Sie die Möglichkeit, Probleme mit der Signalintegrität zu diagnostizieren und zu beheben, die sich aus dem Übersehen wichtiger Designstandards ergeben können. Nur die neueste und umfassendste PCB-Design-Software kann Ihnen dabei helfen, all dies gleichzeitig und in einer einzigen Oberfläche zu erledigen.

ALTIUM DESIGNER

Eine stark regelbasierte, vollständig einheitliche Design-Suite für Leiterplatten.

Leiterplatten wurden im Laufe der Zeit immer komplexer und erfordern fortschrittlichere Designtechniken. Mit so vielen Konstruktionsregeln, die befolgt werden müssen, sollte Ihre PCB-Software über Tools verfügen, mit denen Sie die ordnungsgemäße Funktionalität Ihres Geräts überprüfen können. Hier werden Konstruktionsregeln und Simulationstools zum entscheidenden Faktor. Ihre Konstruktionsregeln tragen dazu bei, dass Sie grundlegende Konstruktionsstandards und Ihre speziellen technischen Anforderungen erfüllen können, während Simulationstools Ihnen helfen können, mögliche Probleme zu diagnostizieren, bevor Ihre Leiterplatten in die Produktion gehen.

Konstruktionsregeln können entweder standardisiert oder benutzerdefiniert sein. Standardisierte Konstruktionsregeln helfen sicherzustellen, dass Ihr Design die grundlegenden Anforderungen für eine breite Palette von Anwendungen erfüllt. Benutzerdefinierte Konstruktionsregeln können nützlich sein, um sicherzustellen, dass Ihre Leiterplatte die Anforderungen für sehr spezifische Anwendungen erfüllt. Sehr gute Design-Software ermöglicht es Ihnen, Ihre Konstruktionsregeln zu priorisieren und auf diese Regeln in Ihrer Design-Software zugreifen zu können.

Verwendung von Konstruktionsregeln zur Gewährleistung der korrekten Funktionalität

Ihre Konstruktionsregeln sind entscheidend, um sicherzustellen, dass Ihre Leiterplatte wie vorgesehen funktioniert und die grundlegenden Designstandards für Ihre Anwendung erfüllt. Wenn Sie nicht gerade über ein fotografisches Gedächtnis verfügen, haben Sie wahrscheinlich keine vollständige Liste der gespeicherten Designregeln vor Augen. Dies bedeutet, dass gute PCB-Design-Software viele standardisierte Konstruktionsregeln enthalten und Ihnen die Möglichkeit geben sollte, neue Konstruktionsregeln zu erstellen, die für Ihre Anwendung spezifisch sind.

Die Festlegung von Konstruktionsregeln ist sehr wichtig bei der Konstruktion von Leiterplatten. Niemand kann jedoch alle wichtigen und relevanten Konstruktionsregeln bei der Erstellung eines Schaltplans oder beim Auslegen von Bauteilen im Auge behalten. Dies ist der Punkt, an dem Ihre PCB-Design-Software den Unterschied ausmachen muss. Ihre Konstruktionssoftware muss Ihren Schaltplan und Ihr Layout interaktiv anhand Ihrer Konstruktionsregeln prüfen und Warnungen oder Fehler in einer intuitiven Benutzeroberfläche anzeigen.

So werden Designprobleme durch regelgesteuertes Design verhindert

Wenn Sie Ihr nächstes Gerät entwerfen, sollte Ihre Design-Software die Überprüfung Ihres Designs anhand standardisierter Regeln erleichtern. Regelverletzungen sollten in einer einfachen Oberfläche dargestellt und direkt in Ihrem Schaltplan und Layout hervorgehoben werden. Dies erleichtert die Fehlersuche und -behebung bei PCB-Designproblemen, die zu Problemen auf Ihrem Gerät führen können, bevor Sie mit Simulationen arbeiten.

Bearbeitung von Konstruktionsregeln und Beschränkungen in Altium Designer

Alternativer Text: Screenshot des Konstruktionsregel- und Beschränkungs-Editors in Altium Designer)

Fehlerbehebung für Leiterplatten vor der Produktion

Selbst wenn Sie die Standard-Konstruktionsregeln befolgt und versucht haben, mögliche andere Probleme mit benutzerdefinierten Konstruktionsregeln zu berücksichtigen, gibt es Zeiten, in denen Ihre PCB-Baugruppe möglicherweise noch Signalintegritäts- oder Stromverteilungsprobleme aufweist. Konstruktionsregeln sollen diese Probleme verhindern, anstatt sie zu diagnostizieren. Es ist wichtig, vor der Produktion auf Probleme zu prüfen, damit Ihr Hersteller Ihnen keine unbrauchbaren Platinen liefert.

Die Leistung in Ihrer Leiterplatte muss auf alle Ihre elektronischen Bauteile verteilt sein, und eine geringe Menge an Strom kann verloren gehen, wenn sie an nachfolgende Bauteile gesendet wird. Ein sehr gutes PCB-Design-Softwarepaket mit einem Stromversorgungsanalyse-Tool kann verwendet werden, um dieses Problem zu lokalisieren und Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wie Bauteile neu angeordnet werden sollten, um etwaige Leistungsverluste zu kompensieren.

Signalintegritätsprobleme können ebenfalls auftreten und können eine Leiterplatte, die für Anwendungen mit hoher Geschwindigkeit, hoher Frequenz oder geringer Leistung ausgelegt ist, verkrüppeln. Diese Signalintegritätsprobleme können mit Hilfe von Simulations- und Analysetools diagnostiziert werden. Sobald Sie ein Problem in einer Simulationsausgabe gefunden haben, müssen Sie einen oder mehrere Schritte ausführen, um es zu korrigieren. Wenn Sie dies während der Entwurfsphase tun, können Sie mehrere Methoden ausprobieren, um Signalintegritätsprobleme zu beseitigen.

Simulations- und Analysetools im PCB-Design

Bei der Gestaltung von Leiterplatten kann sich niemand allein auf Konstruktionsregeln verlassen. Genauso kann sich niemand allein auf Simulationstools verlassen, um sicherzustellen, dass eine Leiterplatte grundlegende Designstandards erfüllt. Ihre PCB-Design-Software sollte alle diese Tools in einer einzigen Umgebung bereitstellen und Ihnen so die Möglichkeit geben, jede Design-Herausforderung anzunehmen und Signal- und Stromversorgungsprobleme während der Entwurfsphase zu diagnostizieren.

Stromversorgungsanalyse in Altium Designer

Alternativer Text: Screenshot der Stromversorgungsanalyse in Altium Designer)

Simulation und Konstruktionsregeln in einer einheitlichen Plattform

Die Arbeit mit Konstruktionsregeln und Simulationstools ist sehr nützlich, um eine Reihe von Konstruktionsproblemen in Ihrer Leiterplatte zu vermeiden und zu beheben. Ihre Konstruktionsregelprüfungsfunktionen sollten da sein, um Sie durch den Entwurfsprozess zu führen und Ihnen alle Probleme auf dem Weg zu melden. Diese sollten während der Konstruktion immer berücksichtigt werden, da dies Ihnen hilft, Ihr Schaltbild und Layout einfach zu schreiben.

Sobald Sie Ihren Entwurf erhalten haben, können Simulationen verwendet werden, um andere mögliche Probleme zu diagnostizieren, die nicht schnell anhand von Konstruktionsregeln behoben werden können. Mit Simulationen können Sie kompliziertere Probleme wie Signalreflexionen in nicht abgeschlossenen Spuren und Probleme bei der Stromversorgung aufgrund von IR-Störungen beheben. Beide Toolsets müssen zusammenarbeiten, und der beste Weg dazu ist eine einheitliche Designoberfläche.

Altium Designer: Vereinheitlichung von Design, Analyse und Produktion

Die Design-Engine in Altium Designer ist stark vorgabengesteuert. Die Überprüfung von Regeln und die Einhaltung von Richtlinien bilden den Kern des Designprozesses. Dennoch haben Sie die Möglichkeit, die Software mit benutzerdefinierten Konstruktionsregeln an Ihre spezielle Anwendung anzupassen. Altium Designer enthält auch die umfassendsten Simulations- und Analysetools. All diese Funktionen geben Ihnen die Möglichkeit, mögliche Probleme mit Ihrer Platine während der Entwurfsphase zu diagnostizieren.

Bei Leiterplatten-Fehlersuchtechniken ist sicherzustellen, dass Ihre Leiterplatte an jeder geeigneten Stelle mit Strom versorgt, verlötet und mit Kupfer versorgt wird. Kriech- und Luftstrecken oder Störgeräusche sind dabei von größter Bedeutung. Eine integrierte Designumgebung enthält Tools, die für die Zusammenarbeit in einer einzigen Schnittstelle entwickelt wurden. Sie müssen sich keine Gedanken darüber machen, ob Sie zwischen mehreren Design-Oberflächen mit verschiedenen Workflows und getrennten Funktionen wechseln können.

Egal, ob Ihre Schaltkreise in der Leiterplattenherstellung bereits einen In-Circuit-Test durchlaufen haben oder ob Sie eine mehrschichtige Leiterplatte herstellen oder hohe Geräuschpegel erwarten - Altium Designer ist für Ihre Konstruktionsanforderungen gerüstet. Wir bei Altium wünschen uns, dass all unsere Anwender erfolgreich sind und stellen Ihnen daher unzählige Ressourcen zur Verfügung. Sie erhalten Zugriff auf das AltiumLive-Forum, Podcasts und Webinare, die von Branchenexperten bereitgestellt werden, sowie auf eine umfassende Wissensdatenbank. Mit Altium Designer haben Sie immer Unterstützung.

Denken Sie immer an diese Grundlage des PCB-Designs und vertrauen Sie darauf, dass Ihr PCB-Layout mögliche Probleme berücksichtigt. Die besten Design- und Simulationstools helfen Ihnen, Probleme auf Ihrer Leiterplatte zu vermeiden, und nur Altium Designer liefert Ihnen alle benötigten Tools in einem einzigen Paket. All Ihre Tools sind so konzipiert, dass sie als eine einzige Plattform zusammenarbeiten. Wenn Sie es leid sind, mit mehreren separaten Modulen zu arbeiten, die unterschiedliche Arbeitsabläufe benötigen, dann brauchen Sie Altium Designer.

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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