Wie kann ich Schaltpläne in Leiterplatten (PCB) umwandeln?

Der Assistent New PCB (Neue Leiterplatte)

Dieser Assistent gibt Ihnen einen Satz von Dialogfeldern an die Hand, die Sie durch eine Abfolge zur Definition von Aspekten Ihres Designs im Leiterplattendesign-Editor führen. Für jede Seite stehen Hilfestellungen bereit, wenn Sie zu einem beliebigen Zeitpunkt die <F1>-Taste drücken.

Klicken Sie auf „Next >“ (Weiter), um zur nächsten Seite zu gelangen. Sie können auch links oben auf den Namen der von Ihnen benötigten Seite klicken, aber es wird empfohlen, dass Sie die einzelnen Seiten des Assistenten der Reihenfolge nach durchgehen.

Aktivieren Sie auf der Startseite das Kästchen für die Zustimmung zum Haftungsausschluss. Sie müssen dieses auswählen, damit Sie fortfahren können. Dieser Schritt wird nur einmal angezeigt, nachdem Sie ihn zum allerersten Mal ausgewählt haben. Klicken Sie auf „Next >“ (Weiter), um fortzufahren.

Auf der Seite „Technology“ (Technologie) können Sie eine Technologiedatei vordefinieren und „Units“ (Einheiten) entwerfen. Mit Technologiedateien können Sie einen Satz von Größen (Arten) und Designabstandsregeln definieren, der immer aufs Neue für verschiedene Designs verwendet werden kann. Damit können Sie konsistent in Hinblick auf Namenskonventionen und Standards vorgehen. Sie verfügen so außerdem über einen schnellen Weg, um mit Ihren Designs zu beginnen.

Die „Units“ (Einheiten) werden hier definiert, um Ihnen einen schnellen Einstieg zu bieten, ebenso die „Precision“ (Genauigkeit) der Einheit, aber beide können jederzeit während des Designprozesses geändert werden.

Wählen Sie für unser Beispiel die Option „Choose Technology File:“ (Technologiedatei auswählen) aus (wir wollen eine vorhandene Datei nutzen) und wählen Sie in der Dropdown-Liste „Double Sided (Metric)“ (Doppelseitig (Metrisch)) aus.

Wählen Sie für „Units:“ (Einheiten) „mm“ und für „Presicion“ (Genauigkeit) „3“ aus.

Klicken Sie auf „Next >“ (Weiter), um fortzufahren.

Auf der Seite „Layers“ (Ebenen) können Sie die Verwendung von Ebenen von der in der Technologiedatei festgelegten ändern, sofern Sie eine solche Datei vorgesehen haben. Im Fall unseres Beispiels belassen wir die Auswahl bei „Use Layers From Chosen Technology File“ (Ebenen aus der ausgewählten Technologiedatei verwenden). Die Ebenenauswahl zeigt die Inhalte der Technologiedatei, aber Sie können sie nicht bearbeiten, sondern nur anzeigen. Später können sie im Leiterplattendesign ohnehin bearbeitet werden. Dieses Dialogfeld gibt Ihnen einen Überblick über die Auswahl und die Möglichkeit, vorab Änderungen vorzunehmen.

Sofern Sie sich entscheiden, Änderungen an den Ebenen vorzunehmen, sollten Sie die Schaltfläche „Define Layers“ (Ebenen definieren) auswählen. Greifen Sie auf diese Möglichkeit zurück, nachdem Sie verstanden haben, welche Auswirkungen Änderungen der Ebenen haben. Belassen Sie die Auswahl bei „Use Layers From Chosen Technology File“ (Ebenen aus der ausgewählten Technologiedatei verwenden).

Klicken Sie auf „Next >“ (Weiter), um fortzufahren.

Jetzt sollten Sie die Form und die Größe des Platinengrundrisses definieren, und zwar über die Seite „Board“ (Platine). Sie können Ihre Platine als Rechteck/Quadrat oder als Kreis definieren und die Breite/Höhe bzw. den Durchmesser in den aktuell gültigen Einheiten festlegen.

Sofern Ihre Technologiedatei einen Platinengrundriss enthält (was möglich ist), können Sie sich dafür entscheiden, diesen Grundriss zu verwenden.

Sie können auch die Option „Copy Board Outline From Another File“ (Platinengrundriss aus einer anderen Datei kopieren) auswählen (eine andere Leiterplattendesign-Datei oder eine andere Technologiedatei). Sofern Sie ein Leiterplattendesign für den Platinengrundriss verwenden, muss sich die PCB-Datei im Technologiedatei-Ordner befinden.

Wählen Sie in unserem Beispiel „Define Board Size“ (Platinengröße definieren) aus und stellen Sie Breite unter „Width “ (Breite) und die Höhe unter „Height“ (Höhe) jeweils auf 76.2 ein.

Klicken Sie auf „Next >“ (Weiter), um fortzufahren.

Auf der Seite „Place And Route“ (Platzieren und Routen) können Sie Ihre DesignSpark PCB-Bauteile automatisch platzieren und anschließend ihre Verbindungen mit dem Auto-Router herstellen lassen.

Unter „Component Placement“ (Platzieren von Bauteilen) können Sie Bauteile auf Wunsch in einer Anordnung außerhalb der Platine (Arrangement Outside the Board) unterbringen, um sie nach Typ außerhalb des Platinengrundrisses zusammenzustellen. Damit sind sie einfacher zu sehen und von Hand zu platzieren.

Verwenden Sie „Automatically Position Inside the Board“ (Automatisch innerhalb der Platine platzieren), um die Bauteile auf der Platine zu platzieren. Die Funktion ermittelt den besten Weg zur Anordnung der Bauteile auf der Platine, um die Gesamtlänge der Leiterbahnen so gering wie möglich zu halten, ohne sie zu nah beieinander unterzubringen. Die zwei Steuerelemente machen es Ihnen möglich, zu definieren, wie Bauteile gemäß Ihren Präferenzen und möglichst entsprechend Ihren Montage- und Herstellungsprozessen platziert werden.

Ändern Sie für unser Beispiel die Werte für „Minimum Gap Between Components“ (Mindestabstand zwischen Bauteilen) und „Placement Grid“ (Platzierungsraster) jeweils auf 2.54 (mm). Wir werden einen großzügigen Abstand zwischen den Bauteilen vorsehen. Wenn Sie sich aber für einen geringeren Abstand entscheiden, können Sie die Option „Auto Place Components >“ (Bauteile automatisch platzieren) aus dem Menü „Tools“ (Werkzeuge) im Leiterplatten-Editor einmal ausführen, das heißt, sie müssen nicht den Assistenten „New PCB“ (Neue Leiterplatte) erneut durchlaufen. Bevor das Design geroutet wird, kann das ein sich wiederholender Prozess von Versuch und Irrtum sein.

Sie sollten auch Folgendes nicht vergessen: Obwohl die Option zur automatischen Platzierung die Platzierung für Sie vorgenommen hat, können Sie jederzeit Bauteile manuell platzieren, um die Anordnung zu verbessern, indem Sie sie aufnehmen und „ziehen“ (dazu später mehr).

Aktivieren Sie das Kontrollkästchen „Automatically Add Tracks Between Components“ (Automatisch Leiterbahnen zwischen Bauteilen hinzufügen), damit der Router die Schaltplan-Netzliste in Leiterplattenbahnen umsetzt. Diese Option steht nur zur Verfügung, wenn Sie sich im Abschnitt oben entschieden haben, die Bauteile automatisch platzieren zu lassen. Lassen Sie das Kontrollkästchen deaktiviert, wenn Sie vorhaben, die Platine von Hand zu routen oder wenn Sie das Design noch verändern müssen, bevor der Auto-Router die Umsetzung abschließt. Sie können diese Option auch einmal im Leiterplattendesign ausführen lassen, indem Sie auf die Option „Auto Route Nets >“ (Netze automatisch routen) aus dem Menü „Tools“ (Werkzeuge) zurückgreifen.

Aktivieren Sie für unser Beispiel dieses Kontrollkästchen, damit der Auto-Router das Design für Sie routet (Sie können das Routing auflösen, falls Sie sich entschließen, es einmal mit den Optionen zum manuellen Routing zu probieren).

Klicken Sie auf „Next >“ (Weiter), um fortzufahren.

Verwenden Sie die Seite „Finish“ (Abschließen), um Ihren Leiterplattedesign-Namen unter „PCB Design Name“ einzustellen und um das Design in einer Datei zu speichern (Save it to a file). Standardmäßig ist der Name des Leiterplattendesigns derselbe wie der Name des Schaltplandesigns. Das muss nicht so sein, ist aber durchaus sinnvoll, wenn Optionen wie „Forward Design Changes“ (Vorausschauende Designänderungen) ausgeführt werden, die nach dem jeweiligen Designtyp-Gegenstück unter demselben Namen suchen.

Jederzeit (bevor Sie auf die Schaltfläche „Finish“ (Abschließen) klicken) können Sie zu einer der vorherigen Seiten zurückwechseln, indem Sie den Namen der Seite in der angezeigten Liste auswählen.

Wenn Sie auf die Schaltfläche „Finish“ (Abschließen) klicken, wird der Leiterplattendesign-Editor ausgeführt und Ihr Leiterplattendesign steht für die Verwendung bereit. Ihr Designhintergrund ist schwarz; für das Bild haben wir die Farben geändert, damit es in der PDF-Datei einfacher zu erkennen ist.

Ein neues Leiterplattendesign ohne einen Schaltplan beginnen

Wenn Sie beabsichtigen, ein neues Leiterplattendesign zu beginnen, ohne zunächst ein Schaltplandesign zu verwenden, wählen Sie die Option „New“ (Neu) aus dem Menü „File“ (Datei) und dann die Option „PCB Design“ (Leiterplattendesign) aus.