PCB-Design-Software

Was ist PCB-Design-Software?

Software für das Design von Leiterplatten (PCB) hilft beim Entwerfen elektronischer Schaltungen. Der PCB-Designprozess umfasst die Platzierung und das Routing von Komponenten, um die elektrische Konnektivität auf einer Leiterplatte zu definieren.

PCBs helfen, elektrische Verbindungen zwischen Komponenten herzustellen, während sie Unterstützung für das Halten von Komponenten und konkrete Sets bieten, die zu einem Endprodukt kombiniert werden können. Das Design und Layout von PCBs beeinflusst, wie eine Schaltung funktioniert; folglich hängt die Zuverlässigkeit und Leistung einer Leiterplatte davon ab, ob sie effizient entworfen wurde. 

PCB-Design-Software Software

Software, die pcb-design-software als Funktion oder Begriff erwähnt.

Altium Designer

Altium CircuitMaker

Altium 365

KiCad EDA

Autodesk EAGLE

Autodesk Fusion

Arten von PCBs

Je nach Anwendungsfall wird eine der folgenden sechs Arten von PCBs implementiert.

• Einseitige oder einlagige PCB: Dies ist die am häufigsten verwendete Leiterplatte, die einfach zu entwerfen und herzustellen ist. Sie besteht aus festen elektrischen Komponenten auf einer Seite der Platte, während die gesamte Schaltung auf der anderen Seite eingraviert ist.
  Einseitige PCBs werden für kostengünstige elektrische Geräte wie LED-Beleuchtungsplatinen, Taschenrechner, UKW-Radios und Zeitkreise verwendet.
• Zweiseitige oder zweilagige PCB: Diese Art von Leiterplatte hat Komponenten auf beiden Seiten. Zweiseitige PCBs haben eine dünne Schicht aus leitfähigem Material, die sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Platte angebracht ist. Metallteile in der Platte sind durch das Ausfräsen von Löchern von einer Seite zur anderen verbunden. Diese Art von PCB wird für Leistungsüberwachung, Mobilfunksysteme, Testgeräte, Verstärker usw. verwendet.
• Mehrschichtige PCB: Diese Kategorie besteht aus Platinen mit drei oder mehr leitfähigen Schichten, die elektrische Signale zwischen Komponenten übertragen. Mehrere zweiseitige leitfähige Schichten, getrennt durch eine entsprechende Anzahl von Isoliermaterialblättern, sollten unter hohen Temperaturen und Druck zusammengebunden und laminiert werden. Dies soll sicherstellen, dass es keine Luftspalten gibt und die endgültige PCB-Baugruppe vollständig stabil ist. Mehrschichtige PCBs werden in mobilen Geräten, Computern, Laptops, Tablets, medizinischen Geräten, GPS-Trackern und verschiedenen anderen komplexen Schaltungen und Geräten verwendet.
• Starre PCBs: Wie der Name schon sagt, sind starre PCBs unflexibel – sie können nicht gebogen oder verdreht werden. Je nach den Anforderungen kann es sich um einseitige, zweiseitige oder mehrschichtige PCBs handeln, die jedoch nach der Herstellung nicht mehr verändert werden können. Diese PCBs werden in Röntgengeräten, Herzmonitoren, CT-Scans, MRT-Systemen, GPS-Geräten, Computern, Laptops, Tablets, mobilen Geräten und mehr verwendet.
• Flexible PCBs: Flexible oder Flex-PCBs enthalten keine starren Materialien. Diese PCBs werden mit denselben Komponenten wie starre PCBs hergestellt. Der Hauptunterschied besteht jedoch darin, dass die Platine so gestaltet ist, dass sie sich während der Anwendung in die erforderliche Form biegen kann. Je nach Bedarf können diese PCBs einseitig, zweiseitig oder mehrschichtig sein. Flex-PCBs werden in der LCD-Fertigung, flexiblen Solarzellen, Mobiltelefonen, Automobilindustrie, Kameras, organischen Leuchtdioden (OLED) und elektronischen Geräten wie Laptops und Computern eingesetzt.
• Starr-flexible PCBs: Starr-flexible PCBs stellen eine hybride Kombination aus einer starren und einer flexiblen PCB dar. Die einfachste Form einer starr-flexiblen PCB besteht aus einer starren Leiterplatte, die mit einer flexiblen Leiterplatte verbunden ist. Eine starr-flexible Platine kann gefaltet oder ständig gebogen werden und wird normalerweise während der Herstellung in eine Kurve geformt. Der Einsatz flexibler PCBs für Verbindungen beseitigt die Notwendigkeit schwerer und komplexer Steckverbinder, wodurch die starr-flexiblen PCBs leichter werden. Das Design dieser Art von Platine kann komplizierter sein, da sie in 3D konstruiert werden, sodass die Platine in die gewünschte Form für das Produkt gefaltet werden kann. Da sie leicht sind und im 3D-Format entworfen werden können, sind starr-flexible PCBs eine hervorragende Wahl für verschiedene Anwendungen in den Bereichen Medizin, Luft- und Raumfahrt sowie Unterhaltungselektronik.

Vorteile der Verwendung von PCB-Design-Software

Elektroingenieure und Designer können mehrere Vorteile aus PCB-Design-Tools ziehen, wie unten aufgeführt:

• Reduziert Produktionskosten: Die Verwendung von Software zum Entwerfen hilft, Geld für physische Modelle zu sparen. Das virtuelle Design der Platine ermöglicht es Herstellern, das Design zu testen und zu überprüfen, bevor ein Prototyp zur Verwendung bestellt wird. Es vereinfacht den Designprozess, spart Zeit und Ressourcen.
• Reduziert Designfehler: PCB-Design-Software besteht aus automatisierten Prüfungen zur Fehlererkennung, Identifizierung von Kompatibilitätsproblemen und Überprüfung elektrischer und physikalischer Designregeln. Sie hilft dabei, Fehler in jedem Schritt des Designprozesses hervorzuheben, sodass Benutzer diese beheben und schnell zur Produktionsphase übergehen können. Sie unterstützt den Benutzer auch bei der Überprüfung des endgültigen PCB-Designs im Vergleich zum ursprünglichen Layout auf Konformität.
• Reduziert Komplikationen im Design: Das Design einer PCB ist ein komplexer Prozess, der mehrere Elemente umfasst, die berücksichtigt werden müssen, um den Designprozess zu optimieren. Die Software ermöglicht es Benutzern, Schaltungen auf Platinen mit verschiedenen Komponenten zu entwerfen und dabei Komplikationen zu beseitigen. Sie hilft, den Designprozess zu beschleunigen, indem sie es Benutzern ermöglicht, das Design einfach zu ändern, zu manipulieren und zu aktualisieren.
• Verkürzt die Produktionszeit und die Markteinführungszeit für neue Produkte: Die Verfügbarkeit einer benutzerfreundlichen Oberfläche und elektrischer Vorlagen im Softwarepaket verbessert die Produktionszeit und die Markteinführungszeit für neue Produkte. Designer können mit der Platzierung elektronischer Komponenten innerhalb der Leiterplatte in einer 3D-Umgebung experimentieren, um ein günstiges Design zu erstellen.

Best Practices für PCB-Design-Software

Um PCB-Design-Software effektiv zu nutzen, muss eine Organisation die folgenden Best Practices einhalten:

• Erstellen Sie ein Schaltbild: Es ist wichtig, ein Schaltungsdesign und ein Schaltbild mit den verfügbaren Software-Tools zu erstellen. Das Tool sollte es dem Benutzer ermöglichen, die Schaltung zu simulieren und zu testen. Es ist nützlich, mindestens eine Projektkopie zu haben, um sicherzustellen, dass die Schaltung ordnungsgemäß funktioniert. 
• Finden Sie den effizientesten Weg, um PCBs zu entwerfen: Nach dem Testen des Schaltungsdesigns und der Kopie ist es vorteilhaft, eine einfache und effiziente Methode zur Herstellung von PCBs zu finden. Dies kann nach der Erkundung der von verschiedenen Herstellern angebotenen Lösungen zum Entwerfen der Platinen erfolgen.
• Überprüfen Sie das Design: Um Ressourcen zu sparen, ist es wichtig, das Design und das Platinenlayout auf Fehler zu überprüfen.