Software / EDA

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Bei der professionellen Erstellung von Layouts geht es wie so oft auch um Effizienz. Diese misst sich in dem benötigten Zeitaufwand zur Bereitstellung aller fertigungsrelevanten Dokumente und den daraus entstehenden Entwicklungskosten. Die späteren Materialkosten stehen dabei auf einem anderen Blatt. Heutige Designansprüche können nur noch durch den Einsatz von leistungsstarker Software bewältigt werden. Dem Entwickler / Designer stehen zur Bearbeitung des Layouts und des Baugruppendesigns verschiedenste Anbieter von EDA-Systemen zur Verfügung (EDA…Electronic Design Automation). Doch nicht immer kann mit dem „Lieblingstool“ gearbeitet werden. Oftmals, und sei es lediglich aus der Tradition heraus, setzen Firmen auf ein gut bewährtes System und der Designer hat keine andere Wahl als sich den Eigenheiten dieses spezifischen Tools zu stellen. Verständlich wird dies, betrachtet man die über viele Jahre hinweg gewachsenen Strukturen die die Verwendung eines EDA-Systems mit sich bringen. Man denke nur an entsprechende Verzeichnisstrukturen, Bauteilbibliotheken oder Speicherformate der EDA-Systeme. Wer berücksichtigt schon bei der Anschaffung einer Software die in evtl. einigen Jahren notwendige Systemmigration, weil beispielsweise die Kosten für ein EDA-System für eine kleine Firma nicht mehr tragbar sind oder die Weiterentwicklung nicht mehr unterstützt wird – ein Wechsel folglich unumgänglich erscheint. Von einem Designer wird ohnehin erwartet sich auch in fremden Systemen zurechtfinden zu können. Marktübliche Systeme (Beispielsweise: Cadstar (Zuken), Altium Designer (Altium Limited), Eagle (Cadsoft), Allegro PCB Design (Cadence), Pads (Mentor Graphics) oder auch offene Systeme wie KiCad) lassen sich dankenswerterweise zumeist intuitiv und ähnlich bedienen oder zumindest relativ schnell erlernen. Dienstleister im PCB-Designsektor verfügen nicht selten über verschiedene Systeme – sei es als Kauflizenz oder projektbasierte Lizenz – sie können auf diese Weise ein vielfältiges Dienstleistungsportfolio anbieten.

Auf eine Darstellung der wichtigsten Funktionen der EDA-Software wird an dieser Stelle bewusst verzichtet. Es macht keinen Sinn auf die Dialogstruktur der verschiedenen Programme einzugehen. Dies erledigen die zugehörigen Handbücher, Webinare, Tutorials oder Hilfedateien entsprechender Programme mehr als ausreichend. Die hier vorliegende Internetpräsenz, wird zukünftig ebenfalls einen Teil dazu beitragen können und Informationen zur Verwendung gewisser Tools anbieten. Einschlägig bekannte Foren können zusätzlich helfen, manchmal mysteriös erscheinende Funktionen gefällig zu diskutieren. Ansonsten hilft nur eines und zwar – Erfahrung sammeln, durch jede Menge Arbeit und Projekte. Dabei ist es normal, nicht von Beginn an den vollen Funktionsumfang der ausgewählten Software zu nutzen. Man muss sein Handeln bei der täglichen Arbeit jedoch immer wieder hinterfragen und keine Scheu davor haben etwas auszuprobieren. Auf diese Weise ergeben sich sehr oft Strategien oder Verknüpfungen einzelner Funktionen und Dialoge. Eine Gewöhnung an die Bedienung setzt dann recht schnell ein. Sollten dennoch alle Versuche nicht durch Erfolg gekrönt sein, kann eventuell auch der Softwareanbieter helfen und vielleicht wird ja dadurch auch noch der ein oder andere Bug aufgedeckt. Im Übrigen sind sinnvolle Verbesserungsvorschläge bei professionellen Softwareschmieden gern gesehene Gründe zur Kontaktaufnahme.

Selbstverständlich benötigt man hin und wieder marktübliche Office-Anwendungen, sei es zur Erstellung von Stücklisten, zur Betrachtung von Dateien im PDF-Format oder zur Auflistung von fertigungsrelevanten Daten. Nicht zu unterschätzen sind eigens erstellte Arbeitsfolgen und die Dokumentation von erfolgten Arbeitsschritten. Unerlässlich und gerade in der Kommunikation mit erweitertem Personenkreis, Kollegen oder Kunden nicht zu ersetzen! Doch neben dieser, normalerweise überflüssigen, Erwähnung von Office-Software, existiert eine Vielzahl von äußerst nutzvollen kleinen oder großen Tools, welche das Leben eines LP-Designers erheblich vereinfachen können. Hierzu zählen auch die webbasierten Kalkulatoren, ganz gleich ob diese lediglich die Impedanz von Leiterbahnen berechnen, die Strombelastbarkeit von Via’s angeben oder die Umrechnung von Maßeinheiten für den noch nicht ganz so versierten Designer ermöglichen.

Bemerkung: Im Laufe der Zeit werden auch auf dieser Internetpräsenz Online-Tools hinzugefügt. Auch wenn dies nicht übermorgen sein wird, lohnt es sich also zukünftig, immer mal wieder nachzusehen!

Ein sehr nützliches eigenständiges Tool ist beispielsweise der „PCB Footprint-Designer“ von pcblibraries.com. Dieser ermöglicht das schnelle, einfache Erstellen und Verwalten von footprints einer Vielzahl von Bauteilen. Das Besondere dabei ist, dass die Erstellung des jeweiligen footprints nach IPC-Richtlinien erfolgt. Nachdem der Anwender die Art des Bauteils gewählt hat (THT oder SMD) gibt er in einer dafür vorgesehenen Maske lediglich noch die Maße des Bauteils anhand der Datenblattangaben des Herstellers ein. Vorausgesetzt die zur Erstellung der Daten notwendigen Settings wurden vorab einmalig eingestellt, ist der Benutzer nur noch wirklich wenige Klicks davon entfernt, ein importierbares Bauteil erstellt zu haben, welches problemlos in das eigene CAD-System eingebunden werden kann. Zwar liefert zumeist jedes EDA-System Wizards und ähnliches von Haus aus mit, der Aufwand für die Erstellung und Verwaltung tausender Bauteilgehäuse wird durch das gesonderte Tool allerdings wesentlich verringert. Änderungen, wie beispielsweise das ganzheitliche verkleinern einer Linienbreite innerhalb der gesamten Bibliothek sind wichtige Arbeitserleichterungen für den Designer. Auch die bereits nach Gehäusekategorien vorsortierte bestehende Bibliothek ist ein umfangreicher Fundus, welcher eine Vielzahl üblicher footprints beinhaltet. Ein kurzer Abgleich mit dem Datenblatt des Herstellers und zwei bis drei Klicks weiter, kann man bereits mit dem Einbinden des footprints ins eigene EDA-System beginnen.

Ein weiteres Tool kommt mit dem bescheidenen Namen „PCB Toolkit“ der Firma „Saturn PCB Design, Inc.“ daher. Dieses Tool stellt eine Vielzahl von Rechnern kostenlos zu Verfügung, welche den Designer bei der täglichen Arbeit hilfreich unterstützen kann. Die obigen beispielhaften Benennungen kratzen selbstverständlich lediglich an der Oberfläche. Es obliegt dem Interesse und den Projektanforderungen eines jeden Baugruppendesigners selbst, sich in der digitalen Welt, auf Messen oder unter Kollegen zu informieren und sich bei Bedarf nach Erweiterungen oder unterstützender Software umzusehen. Doch auch die meisten der marküblichen Designtools bieten mittlerweile eine Vielzahl von integrierten Rechnern oder mittlerweile Messenger-Diensten und anderen Kollaborationsmöglichkeiten an. Sie animieren uns auf diese Weise dazu, den Arbeitstag komplett innerhalb der Designumgebung verbringen zu können.

Im Laufe der Zeit bzw. der Arbeit, eignet sich jeder Designer eine gewisse Arbeitsweise an. Inwieweit man dabei auf unterstützende Tools (PCB Footprint Expert, Bauteillistenverwaltung, etc.) zurückgreift kann nur jeder selbst für sich entscheiden. Manch Einem genügt der Funktionsumfang des EDA-Systems, ein Anderer setzt auf die Möglichkeiten separater Tools. Eine Vorgehensweise kann jedoch auf keinen Fall vorgeschrieben werden und entsteht aus der Erfahrung heraus.

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