PCB-Bibliotheken sind eine effiziente Möglichkeit, PCB-Designs in einem Elektronik-Softwaretool zu speichern und abzurufen. Wenn Sie lernen, wie Sie Ihre eigene PCB-Bibliothek erstellen, können Sie die Arbeitsabläufe mit jeder Elektronik-Design-Software erheblich optimieren. Dieser Artikel behandelt die Vorteile einer PCB-Bibliothek, die verschiedenen Arten von Bibliotheken, Tipps zum Erstellen Ihrer eigenen Bibliothek und mehrere nützliche Tricks, die Ihnen die Verwendung Ihrer PCB-Bibliothek erleichtern.
Was ist eine PCB-Bibliothek?
Eine PCB-Bibliothek ist eine Sammlung vorgefertigter PCB-Footprints, die in ein PCB-Designprogramm importiert werden können. Die Sammlung umfasst in der Regel die Footprints der Komponenten, Schaltpläne und andere Daten, die für die Erstellung eines PCB-Designs erforderlich sind.
Arten von PCB-Bibliotheken
Die PCB-Bibliothek besteht aus 5 Teilen:
- Schaltplansymbole – zum Zeichnen von Schaltplänen;
- Footprint-Bibliothek einschließlich 3D-STEP-Modellen – für das PCB-Layout;
- SPICE-Modelle – für die Schaltungssimulation;
- IBIS-Modell – für die Signalintegritätsanalyse;
- Definition der Bauteileigenschaften;
Unter diesen sind Schaltplansymbole, Footprint-Bibliothek und Definition von Komponentenattributen die drei am häufigsten verwendeten Teile, die für das PCB-Design unverzichtbar sind.
Warum eine Bibliothek bauen?
Eine PCB-Bibliothek ist eine Datenbank mit PCB-Layouts, die Sie in einer Elektronikdesign-Software speichern können. In der Regel erstellen Sie ein neues PCB-Layout und speichern es dann in der Bibliothek, anstatt jedes Mal, wenn Sie ein neues PCB erstellen möchten, eine neue Datei anzulegen. Die meisten Ingenieure erstellen ihre eigenen Bibliotheken aus einem oder mehreren der folgenden Gründe:
– Zeitersparnis, da jedes Mal dasselbe oder ein ähnliches Layout neu erstellt werden muss.
– Sie können Designs mit Teammitgliedern teilen, die keinen Zugriff auf die Designdatei haben.
– Wiederverwendung von Designs, die in früheren Projekten gespeichert wurden.
– Einfacheres Auffinden eines bestimmten PCB-Designs.
– Schaffung eines einheitlichen, standardisierten Erscheinungsbilds und einer einheitlichen Namensstruktur.
Wie erstellt man eine PCB-Bibliothek?
Schritt 1: Komponenten zusammenstellen
Um eine PCB-Bibliothek zu erstellen, müssen Sie zunächst die Komponenten zusammenstellen, die Sie in Ihre Bibliothek aufnehmen möchten. Dazu gehören Schaltplansymbole und Referenzdesigns, die Sie mit Kollegen oder anderen Abteilungen Ihres Unternehmens teilen möchten. Hier einige hilfreiche Tipps:
– Beginnen Sie mit den Komponenten, die Sie am häufigsten verwenden.
– Nehmen Sie eine Vielzahl unterschiedlicher Komponenten auf.
– Vermeiden Sie es, seltene oder teure Komponenten aufzunehmen.
Schritt 2: Erstellen Sie Ihre Footprint-Bibliothek in Eagle.
Nachdem Sie entschieden haben, welche Komponenten Sie in Ihre Bibliothek aufnehmen möchten, besteht der nächste Schritt darin, die Footprint-Bibliothek für jedes Teil in Ihrer PCB-Bibliothek zu erstellen. Ein Footprint ist eine 2D-Darstellung einer Komponente auf einer Leiterplatte und wird verwendet, wenn Sie Komponenten auf Ihrem PCB-Design platzieren. Am besten erstellen Sie einen PCB-Footprint mit einem CAD-Tool wie Eagle. Es ist kostenlos und daher die ideale Wahl für Hersteller mit einem kleineren Budget. Außerdem ist es Open Source, was bedeutet, dass Sie leicht Unterstützung finden, wenn Sie einmal nicht weiterkommen.
Beim Erstellen einer Footprint-Bibliothek müssen Sie sicherstellen, dass Sie die vom Hersteller empfohlenen Regeln befolgen. Das SOT-23-Gehäuse hat beispielsweise eine Pin-Konfiguration von 3-3-3, mit Ausnahme der Eckpins, die offen sind. Sie müssen sicherstellen, dass Ihr Eagle-Schaltplan und Ihr PCB-Layout dies widerspiegeln.
Schritt 3: Organisieren und dokumentieren Sie Ihre Informationen
Nachdem Sie Ihre PCB-Bibliothek erstellt haben, ist es wichtig, Ihre Informationen zu organisieren und zu dokumentieren. So stellen Sie sicher, dass Ihre Bibliothek für andere Personen nützlich ist, und können außerdem die Entwicklungszeit verkürzen. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit ist die Verwendung eines Datenbankmanagementsystems (DBMS). Diese Option ist aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Flexibilität sehr beliebt, kann jedoch auch recht kostspielig sein. Alternativ können Sie eine Tabellenkalkulation wie Excel oder Google Sheets verwenden. Dies ist eine kostengünstigere Alternative, jedoch auch weniger leistungsfähig. Einige Elektronikhersteller entscheiden sich für einen hybriden Ansatz und verwenden eine Datenbank für komplexere Informationen und eine Tabellenkalkulation für einfachere Daten.
Was Sie beim Erstellen einer PCB-Bibliothek beachten sollten
Sie sollten immer sorgfältig überlegen, welche Komponenten Sie in Ihre PCB-Bibliothek aufnehmen möchten. Einige der wichtigsten Überlegungen sind:
– Anzahl der Pins: Sie sollten immer die gängigsten Konfigurationen jeder Komponente aufnehmen, aber Sie benötigen nicht alle verschiedenen Pin-Anzahlen in Ihrer Bibliothek. Beispielsweise findet man fast immer das 8-Pin-0402-Gehäuse in gängigen Sensoren und Mikrocontrollern, aber möglicherweise nicht die 1-, 3- oder 10-Pin-Konfigurationen desselben Bauteils.
– Dokumente und Referenzen: Sie sollten immer versuchen, alle relevanten Dokumente oder Referenzen für jedes Teil in Ihre Bibliothek aufzunehmen. Auch wenn ein Teil nicht häufig verwendet wird, sollten Sie dennoch Informationen darüber aufnehmen, für den Fall, dass ein Konstrukteur es verwenden möchte.
– Physikalische Größe: Es ist wichtig, Bauteile auszuwählen, die für Ihr PCB-Design geeignet sind. Beispielsweise möchten Sie vielleicht ein großes Netzteil oder einen kleinen Mikrocontroller einfügen.
Nützliche Tipps für Ihre Bibliothek
Wenn Sie Ihre eigene Bibliothek erstellt haben und diese regelmäßig verwenden, können diese Tipps Ihnen helfen, noch effizienter zu arbeiten:
– Speichern Sie Ihre Schaltpläne und Layouts in derselben Bibliothek. So können Sie beim Arbeiten mit derselben Bibliothek viel einfacher zwischen Schaltplan und Layout wechseln.
– Erstellen Sie eine übergeordnete Bibliothek für Ihr Unternehmen. So können Sie für jedes Projekt Unterbibliotheken erstellen. Das erleichtert das Auffinden bestimmter PCB-Designs und sorgt für mehr Ordnung in Ihren Entwürfen.
– Verwenden Sie einheitliche Namenskonventionen. Wenn Sie einheitliche Namenskonventionen verwenden, ist es einfacher, das gesuchte Layout zu finden, insbesondere wenn Sie über eine große Bibliothek verfügen.
Fazit
Der Zweck dieses Artikels ist es, zu verstehen, was eine PCB-Bibliothek ist und warum es wichtig ist, eine solche zu verwenden. Eine PCB-Bibliothek ist eine digitale Datenbank, in der Sie alle Design-Dateien zu Ihren Leiterplatten speichern. Der Inhalt einer PCB-Bibliothek kann von Programm zu Programm variieren. Sie können sie verwenden, um organisiert zu bleiben, Zeit zu sparen und Geld zu sparen. Wenn Sie an einem Designprojekt arbeiten, profitieren Sie von der Verwendung einer PCB-Bibliothek, um Ihre Designs zu verfolgen und Ihre Dateien zu verwalten.
