Der Einsatz von Software für das PCB-Design erweist sich als ausgezeichnete Methode, um hochwertige Designs effizient und ohne Fehler zu erstellen.
Ohne diese spezialisierte Software könnten Elektronikingenieure und Designer auf zahlreiche Schwierigkeiten stoßen, wenn sie versuchen, alles von Grund auf zu konzipieren, zusammenzubauen und auf die Genehmigung ihrer Entwürfe zu warten.
Im Vergleich zu manuellen Vorgehensweisen, die beträchtliche Zeit, Mühe und Ressourcen erfordern, optimiert PCB-Software Ihren Arbeitsablauf und steigert die Produktivität. Ebenso minimieren Sie das Risiko von kostspieligen Fehlern, die die Produktion verzögern können. Stattdessen ermöglicht Ihnen PCB-Software, Entwürfe mit Schnelligkeit und Präzision zu realisieren.
Sollten Sie also in Erwägung ziehen, PCB-Designsoftware zu nutzen, werden Sie feststellen, dass viele Optionen auf dem Markt verfügbar sind, was die Auswahl der am besten geeigneten Lösung für Ihre individuellen Anforderungen erschwert.
Keine Sorge; wir haben für Sie einige der herausragendsten PCB-Softwarelösungen auf dem Markt zusammengefasst.
Werfen Sie einen Blick darauf!
Was sind PCBs?
Leiterplatten (PCBs) sind laminierte Verbundstrukturen, die aus isolierenden und leitenden Schichten bestehen. Im Grunde handelt es sich um eine Platine, die diverse elektronische Komponenten miteinander verbindet und so einen Stromkreis für Ihr elektronisches Gerät erzeugt.
PCBs finden in nahezu allen elektronischen Geräten Anwendung und bilden deren Grundbausteine. Sie werden hauptsächlich für zwei Zwecke eingesetzt:
- Die Montage elektronischer Bauteile an den vorgesehenen Positionen auf den äußeren Schichten durch Löten.
- Die Realisierung elektrischer Verbindungen zwischen den Anschlüssen der Komponenten.
Leitfähige Schichten werden durch den Einsatz von Leitern gestaltet, um die notwendigen elektrischen Verbindungen zu gewährleisten. Ein weiterer Prozess wird implementiert, um Durchkontaktierungen zu schaffen, die elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen Kupferschichten ermöglichen.
Leiterplatten bieten elektronischen Bauteilen mechanische Unterstützung mithilfe von leitfähigen Pads, die so konstruiert sind, dass sie die Komponentenanschlüsse aufnehmen und diese über Ebenen, Leiterbahnen und andere Merkmale elektrisch miteinander verbinden.
Was ist PCB-Design-Software?
Das Design von Leiterplatten (PCBs) umfasst das Entwerfen von PCB-Komponenten, deren Montage und die Leiterbahnführung, um elektrische Verbindungen auf einer Platine herzustellen, die die elektronischen Schaltungen mit Strom versorgen. Die Software, die diesen Prozess unterstützt, wird als PCB-Design-Software bezeichnet.
Einige Funktionen von PCB-Software sind:
- Ein Schaltplaneditor, der das Zusammenstellen und Bearbeiten von elektrischen Objekten, Komponenten, grafischen Elementen etc. auf Schaltplanseiten ermöglicht.
- 3D-Visualisierung und 2D-Schaltpläne einer Leiterplatte, um das Aussehen Ihres Designs zu betrachten, Fehler zu identifizieren und Komponenten einfach zu bearbeiten.
- Autorouting zur automatischen Verbindung verschiedener Punkte auf einer Leiterplatte, um eine elektrische Verbindung zu ermöglichen.
- Design Rule Checking durch verschiedene Tools zur Erkennung von Konstruktionsfehlern und -verstößen (basierend auf Branchen- oder Unternehmensrichtlinien), die zu Problemen im Hinblick auf Leistung, Signale, EMV etc. führen können.
- Kollaborationsfunktionen, die es verschiedenen Designern ermöglichen, in Echtzeit an einem Design zu arbeiten, Änderungen vorzunehmen, Kommentare hinzuzufügen, Feedback zu geben usw.
Das Entwerfen einer Leiterplatte umfasst verschiedene Schritte:
- Komponentenplatzierung: Der Designprozess beginnt mit der Umwandlung Ihres schematischen PCM-Diagramms in eine physische Leiterplatte. Ihre Fähigkeiten zur Problemlösung sind gefordert, um die Komponenten an den richtigen Stellen zusammenzubauen.
- Routing: Dieser Schritt beinhaltet die Erstellung elektrischer Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten auf Ihrem PCB-Layout. Das Routing ist für jede Leiterplatte einzigartig, was dazu führt, dass sich Leiterplatten voneinander unterscheiden.
- Integration: Hier müssen Sie ECAD- und MCAD-Software wie Eagle, Fusion 360 etc. integrieren. Dies ermöglicht es Ihnen, Ihr Design mit Ihren Maschinenbauingenieuren zu teilen, die beurteilen, ob es zur physischen Struktur passt oder nicht.
Warum benötigen Sie PCB-Design-Software?
Die mechanische Struktur einer Leiterplatte kann komplexe Elemente beinhalten. Daher unterstützt PCB-Designsoftware Sie dabei, diesen Designprozess einfacher, schneller, kostengünstiger und effizienter zu gestalten.
Betrachten wir die Vorteile von PCB-Designsoftware im Detail.
Zeitersparnis
Das Entwerfen von Grund auf erfordert einen hohen Aufwand an Zeit und Mühe, da Sie von Anfang an über Design, Montage und elektrische Verbindungen nachdenken müssen.
Der Einsatz von PCB-Designsoftware beschleunigt diesen Prozess, da Sie auf vorgefertigte Designs zurückgreifen können, die in der Software enthalten sind. Ihnen steht eine Vielzahl von Optionen zur Auswahl, die Ihren jeweiligen Designanforderungen entsprechen. Dies spart wertvolle Zeit beim Entwurf und ermöglicht eine zügigere Produktlieferung.
Einfacher Prozess
Die Verwendung spezialisierter Software für das Design Ihrer Leiterplatte unterstützt Designer dabei, mühelos ein hochwertiges Design zu erstellen. Sie können diverse Softwarefunktionen in ihren Entwürfen nutzen, anstatt alles manuell zu erledigen. Dies reduziert Probleme und schafft Zeit für innovative Tätigkeiten.
Einfache Testmöglichkeiten
Das Erstellen eines PCB-Designs ist für Designer nicht das Ende des Weges. Ihr Design wird eine Testphase durchlaufen, in der Ingenieure die Leistung und Machbarkeit des PCB-Designs überprüfen. Das manuelle Testen von PCB-Designs ist ein umständlicher, arbeitsintensiver und zeitaufwendiger Prozess. Es kann auch zu Ungenauigkeiten führen, die zu schwerwiegenden Designfehlern und einer Verschlechterung der Qualität des Endprodukts führen können.
Durch den Einsatz von PCB-Designsoftware wird es Ihnen jedoch ermöglicht, die Leistung, Belastbarkeit und Machbarkeit Ihres Designs virtuell in einer simulierten Umgebung zu testen. Dadurch können Sie Probleme und Fehler in Ihren Designs schnell und mit erhöhter Genauigkeit erkennen. Infolgedessen können Sie das Design optimieren, um aus Ihrem soliden Entwurf ein hochwertiges Produkt zu schaffen.
Bessere Übersicht
Manuelle Methoden sind möglicherweise nicht ausreichend, um detailliertere Informationen zu Ihrem PCB-Design zu liefern. Dies kann dazu führen, dass Sie etwas übersehen oder Fehler übersehen. PCB-Software bietet Ihnen jedoch herausragende Funktionen wie die 3D-Visualisierung, mit der Sie Ihr Design aus jedem Blickwinkel überprüfen können. Sie erhalten einen umfassenden Überblick über jedes kleinste Detail Ihres Designs und können Fehler leichter erkennen.
Kosteneffizienz
Die Erstellung eines PCB-Designs, das Zusammenbauen der Teile, das Herstellen elektrischer Verbindungen, das Testen des Designs und die manuelle Produktion eines Produkts können erhebliche Bearbeitungszeiten in Anspruch nehmen. All diese Prozesse erfordern Zeit und Arbeitskräfte, Maschinen, Energie und finanzielle Mittel. Bei Designänderungen steigen die Gesamtkosten weiter an.
PCB-Designsoftware stellt einen kosteneffizienten Ansatz dar, der es Ihnen ermöglicht, alle Prozesse in kurzer Zeit durchzuführen und gleichzeitig Ressourcen und Geld zu sparen. Es ist zudem einfach, schnell Änderungen in der Software vorzunehmen und das Design in jeder Phase anzupassen.
Anwendungen von PCB-Design-Software
PCB-Designsoftware unterstützt Sie bei der Optimierung Ihres Designlayouts, einschließlich der Leiterbahnführung, Komponentenausrichtung, Regelprüfung etc. Diese Funktionen tragen dazu bei, die Qualität Ihres PCB-Designs zu verbessern und eine qualitativ hochwertige Leiterplattenfertigung (PCB) zu ermöglichen.
PCB-Designsoftware wird von Elektronikingenieuren in Unternehmen, freiberuflichen Ingenieuren, technischen Unternehmern und Elektronikbastlern für vielfältige Anwendungen eingesetzt. Hier einige Beispiele:
- 3D-Komponentenvisualisierung: Sie können PCB-Designsoftware nutzen, um fehlerhafte Komponenten zu erkennen, die Ihre elektrische Schaltung stören. Mit 2D-Software ist dies möglicherweise nicht möglich. Durch die frühzeitige Erkennung und Behebung von Problemen können Sie verhindern, dass das Design in die Produktionsphase gelangt oder unnötig Zeit und Ressourcen verschwendet.
- Visualisierung der Schichtstruktur: Mit PCB-Designsoftware können Sie die Schichtstruktur Ihres PCB-Designs visualisieren. Dies hilft Ihnen, je nach Bedarf eine einlagige, doppellagige oder mehrlagige Leiterplatte zu erstellen.
Lassen Sie uns nun einige bedeutende PCB-Designsoftware-Lösungen betrachten, die auf dem Markt erhältlich sind.
Altium Designer
Entscheiden Sie sich für die leistungsstärkste PCB-Designsoftware – Altium Designer – modern und benutzerfreundlich. In der Designumgebung können Ingenieure jeden Aspekt des Designprozesses einsehen, von der Ideenfindung bis hin zum PCB-Layout, der Dokumentation und der Fertigung.
Ingenieure werden gerne mit den Designwerkzeugen arbeiten und in derselben intuitiven Umgebung qualitativ bessere Produkte liefern. Sie können ein zusammenhängendes und einzelnes Modell erstellen, das als zentrales Modell dienen kann, um Ihre Daten innerhalb des Modells zu manipulieren (Layout, Schaltplan, Simulation).
Altium Designer lässt sich in andere ECAD/MCAD-Systeme wie SOLIDWORKS, Autodesk Inventor, Autodesk Fusion 360 und PTC Creo Parametric integrieren. Es handelt sich um eine cloudbasierte Plattform, die MCAD, Teamarbeit, Datenmanagement und PCB-Design vereint.
Arbeiten Sie in Echtzeit mit anderen an Ihrem Design zusammen, um Feedback zu erhalten, Kommentare abzugeben und sofort an Problemen zu arbeiten, unabhängig von Ihrem Standort. Sie können alle wichtigen Dateien an einem zentralen Ort speichern, um Missverständnisse zwischen den Teams zu vermeiden und eine erfolgreiche Produktion zu fördern.
Zusätzlich können Sie im nativen 3D-PCB-Design arbeiten, indem Sie mit Maschinenbauingenieuren in 3D- und fotorealistischen Umgebungen interagieren. Die Software erleichtert die Zusammenarbeit mit dem mechanischen Team durch die Unterstützung der MCAD-Software. Sie müssen nicht mehr Dateien von einer Software zur anderen austauschen, da Sie alles in einem einzigen Tool erhalten.
Testen Sie die Funktionen mit einer kostenlosen Testversion, die Sie in einer Designsoftware benötigen. Sie können zwischen Abonnements auf Jahresbasis und unbegrenzter Dauer wählen.
Fusion 360
Fusion 360 vereint Engineering, Design, Fertigung und Elektronik in einer einzigen Plattform. Es ist eine cloudbasierte Umgebung, in der Sie PCB-Designs, CAD, CAE, CAM und 3D-Modellierung durchführen können. Sie erhalten die notwendigen Produkte und Werkzeuge, um Funktion, Passform, Form und vor allem Ästhetik zu gewährleisten.
Nach dem PCB-Design können Sie die Auswirkungen Ihres Designs überprüfen, indem Sie die Herstellbarkeit mit den generativen Design-Tools und der Simulation sicherstellen. Bearbeiten Sie die Modellbefestigungen und vorhandenen Merkmale mit dem integrierten CAD- und CAM-Softwaretool. Sie werden die Flexibilität der Software bei der Verwendung spüren, was die mühelose Herstellung von Qualitätsprodukten ermöglicht.
Vermeiden Sie manuelle elektronische Arbeitsabläufe und Dateiformataustausch; mit Fusion 360 erhalten Sie ein vollständig fehlerfreies Produkt ohne großen Aufwand. Das voll funktionsfähige PCB-Design, die Schaltplanerfassung und das mechanische CAD bieten Ihnen die nötigen Werkzeuge, um zuverlässige Designs zu entwickeln. Sie können auch die Produktleistung mit der Simulationssoftware überprüfen und Ihre Konstruktionen vor der Fertigung testen.
Fusion 360 bietet Ihnen einige CAD-fertige Geometrien, sodass Sie nicht von Grund auf neu entwerfen müssen. Sie können mit der Generierung von Geometrien beginnen, indem Sie Eingaben wie Parameter, Materialien, Herstellungsmethoden und Kostenbeschränkungen angeben. Lassen Sie nicht zu, dass Ihre Zeitzonen, Bewertungen und Standorte Ihren Produktionsprozess verzögern. Zeigen Sie stattdessen alle Entwürfe und Daten in einer einzigen Datenverwaltungssoftware an.
Es gibt drei Preisoptionen, beginnend mit einem Monatsplan von 42 $ bis zu einem Dreijahresplan von 987 $. Laden Sie die kostenlose Testversion als Geschäftsinhaber oder Student herunter.
Siemens PCBflow
Reduzieren Sie Konstruktionsiterationen mit PCBflow von Siemens. Ein sicheres Cloud-PCB-DFM-Tool, das auf Herstellerbeschränkungen basiert. Es bietet automatisiertes Online-DFM mit realen Daten und detaillierten Fehlerberichten, um fundiertere Entscheidungen zu treffen. Sie erhalten auch die Flexibilität, während des gesamten Prozesses mehrere DFM durchzuführen, ohne auf einen Hersteller warten zu müssen.
PCBflow wird von Valor NPI unterstützt. DFM ist für alle zugänglich, egal ob Sie ein Startup oder ein etabliertes Unternehmen sind. Die Software wurde entwickelt, um Ressourcen und Zeit bei der Lieferung hochwertiger Produkte zu sparen. Durch häufige DFM-Analysen können Sie Stunden sparen und das Endprodukt rechtzeitig erhalten, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.
Melden Sie sich jetzt für eine Testversion an. Wenn Ihnen die Software gefällt, wählen Sie einen Abonnementplan, der Ihren Designanforderungen am besten entspricht.
DipTrace
DipTrace bietet eine intuitive Benutzeroberfläche, sodass Sie sich auf die Projekte konzentrieren können, die innerhalb des angegebenen Zeitrahmens abgeschlossen werden sollen. Diese PCB-Designsoftware bietet wünschenswerte Funktionen wie differentielles Routing, hierarchische Schemata, ODB++-Kompatibilität, STEP 3D und detaillierte Regeln mit DRC-Prüfung.
Tauschen Sie Ihre Daten einfach mit Altium, OrCAD, Fertigungstools, 2D/3D-CADs, PADS und Eagle aus. Es verfügt über umfangreiche Import- und Exportfunktionen, sodass Sie Ihren Schaltplan problemlos in PCB und zurück konvertieren können. Darüber hinaus können Sie Ihre Designfähigkeiten mit dem formbasierten Router und dem manuellen Routing erweitern.
Sie erhalten Hochgeschwindigkeitssignale, eine 3D-Vorschau, Gerber, STEP-Export und mehr im PCB-Layout. Erstellen und importieren Sie Komponenten aus der DipTrace-Bibliothek, die auch gebrauchsfertige Vorlagen, einen IPC-7351-Mustergenerator und Bearbeitungswerkzeuge enthält. Die Bibliothek umfasst außerdem 1.600.000 verpackte Komponenten und über 10 Millionen Teile.
Mit DipTrace können Sie Ihr Design in jeder Phase des Entwicklungsprozesses überprüfen. Die Software bietet zudem Tools zur Erstellung von 3D-Modellen und mehr als 11.000 Gehäusemodelle.
Beginnen Sie mit einer kostenlosen 30-Tage-Testversion mit vollem Funktionsumfang, die jetzt für Windows 32, Windows 64 und macOS verfügbar ist. Wenn es Ihnen gefällt, erhalten Sie ein kostenpflichtiges Abonnement ab 75 US-Dollar für 300 Pins und zwei Signalebenen.
Ultiboard
Ultiboard ist eine PCB-Designsoftware, die effizientes Design-Routing und Layout mit einer anpassbaren Umgebung ermöglicht. Das Leiterplattendesign lässt sich in Multisim integrieren, um die Entwicklung von PCB-Prototypen zu ermöglichen. Nutzen Sie die flexiblen Designwerkzeuge und die manuelle Präzision, um kritische Platinenelemente zu definieren.
Die automatisierten Funktionen von Ultiboard unterstützen Sie bei der schnellen Fertigstellung Ihres gesamten Designs. Mit den fortschrittlichen Designassistenten, der Toolbox und der Tabellenansicht können Sie jedes Platinenlayout mühelos verwalten, definieren und steuern. Darüber hinaus hilft Ihnen die Vorwärts- und Rückwärtsannotation bei einem besseren Iterationsmanagement.
Sie können branchenübliche Dateien wie DXF und Gerber exportieren, um Ihren Designfluss (Schaltplan bis Layout) zu vervollständigen. Ultiboard bietet zudem viele elektronische Lösungen, sodass Sie bei der Konstruktion und Herstellung Ihrer elektronischen Komponenten stets unterstützt werden.
Wählen Sie Ihre Software-Edition, um Ihre Lizenzlaufzeit, Dauer und Liefermethode zu definieren, und kaufen Sie das Abonnement. Ultiboard unterstützt die englische Sprache und das Windows-Betriebssystem.
OrCAD
Nutzen Sie eine umfassende PCB-Designlösung mit dem OrCAD PCB Designer, der Routing-Technologie und eine fortschrittliche Plattform bietet. Die Software beinhaltet Technologien wie Bibliotheks-Tools, Signalintegrität, automatisches Routing, Constraint-Manager, Schaltplanerfassung, PCB-Bearbeitung, Routing und Mixed-Signal-Schaltungssimulation.
Maximieren Sie Ihre Produktivität mit den intelligenten, interaktiven und automatischen Ätzbearbeitungs- und Platzierungsfunktionen von OrCAD. Beschleunigen Sie außerdem Ihren Designprozess, um die Produktion durch die enge Anwendungsintegration und umfangreiche Funktionen zu maximieren und gleichzeitig die Datenintegrität zu gewährleisten.
Nutzen Sie das Constraint-Management, um sicherzustellen, dass Ihr Design bestimmte Anforderungen basierend auf Region, Paar, Längenregeln usw. erfüllt. Schlagen Sie zudem eine Brücke zwischen MCAD- und ECAD-Flows, um eine perfekte Designumgebung gemäß Ihren Anforderungen mit Unterstützung für STEP, IDX und IPC-2581 zu erhalten. Des Weiteren können Sie Ihre Designs einfach mit analogen, Constraint-Design-Flows, Mixed-Signal und integriertem SI analysieren, um Ihre Ziele zu erreichen.
Erhalten Sie kostenlosen Zugriff auf die Vollversion der Software, einschließlich OrCAD Capture CIS, OrCAD PSpice Designer, OrCAD Sigrity ERC, OrCAD PCB Designer Professional und mehr.
KiCAD EDA
KiCAD EDA ist eine Open-Source- und plattformübergreifende Plattform zur Automatisierung des Elektronikdesigns. Der Schaltplaneditor von KiCAD unterstützt sowohl einfache als auch komplexe Designs. Es ermöglicht Ihnen, Ihre eigenen Symbole zu erstellen oder aus Tausenden von Optionen auszuwählen, die in der offiziellen Bibliothek verfügbar sind.
Überprüfen Sie Ihr Design nach Abschluss mit dem elektrischen Regelprüfer und dem integrierten SPICE-Simulator. Der PCB-Editor ist einfach genug, um den Entwurf zu vereinfachen, auch wenn Sie neu in der Software sind. Darüber hinaus ist er leistungsstark für komplexe Designs.
Die verbesserte Visualisierung, die Auswahlwerkzeuge und der interaktive Router erleichtern Ihre Layoutaufgaben. Mit dem 3D-Viewer können Sie auch die korrekte mechanische Passform überprüfen und eine Vorschau des Endprodukts anzeigen.
KiCad EDA verfügt über einen integrierten Raytracer sowie anpassbare Beleuchtungsoptionen, sodass Sie realistische Bilder erstellen und diese mit Ihren Kollegen oder Teams teilen können, um Ihre Arbeit zu präsentieren. Diese Software unterstützt verschiedene Betriebssysteme wie Ubuntu, macOS, Windows, Debian, Arch Linux, FreeBSD, Fedora etc.
Laden Sie die kostenlose Version herunter und beginnen Sie mit dem Design.
Fazit
PCB-Designsoftware unterstützt Sie dabei, Ihre Leiterplatten einfach und effizient zu entwerfen und dabei Zeit und Ressourcen zu sparen. Außerdem hilft sie Ihnen, die Leistung Ihres Designs zu überprüfen und Fehler in den frühen Phasen zu beheben, sodass Sie nur qualitativ hochwertige Designs in die Produktion geben. So können Sie robuste und zuverlässige Leiterplatten herstellen, die in elektrischen Geräten einwandfrei funktionieren.
Wählen Sie eine PCB-Designsoftware aus den oben genannten Optionen mit Bedacht aus, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass neue Technologien kontinuierlich weiterentwickelt werden und sich die Verbraucherbedürfnisse häufig ändern. Planen Sie also Ihre Designanforderungen und -herausforderungen im Voraus, wenn Sie eine PCB-Designsoftware auswählen, und profitieren Sie von den Vorteilen des Leiterplattendesigns!