Kompletter Leitfaden zur Wiederverwendung von PCB-Komponenten und -Designs in der Cloud

Zachariah Peterson
|  Erstellt: Februar 10, 2021  |  Aktualisiert am: Dezember 8, 2022
Wiederverwendung von PCB-Designs

Isaac Newton sagte einst: "Wenn ich weiter sehen konnte, dann deshalb, weil ich auf den Schultern von Riesen stand." Nicht alle Entwürfe müssen von Grund auf neu gemacht werden, und wenn Sie Ihre Entwürfe richtig organisieren, können Sie Ihre alten Design-Daten leicht in einem neuen Projekt wiederverwenden. Praktiken zur Wiederverwendung von PCB-Designs sind großartig, um die Entwurfszeit zu verkürzen und sicherzustellen, dass alle Ihre Produkte dem gleichen Qualitätsniveau entsprechen. Es geht darum, sicherzustellen, dass das Wissen, das Sie aus dem Bau großartiger Produkte gewonnen haben, an neue Entwürfe angepasst werden kann, ohne ständig das Rad neu zu erfinden.

PCB-Designwerkzeuge ermöglichen es den Benutzern bereits, alte Entwürfe zu öffnen und zu modifizieren, aber die besten Softwareplattformen wie Altium Designer ermöglichen es Ihnen, eine Struktur für Ihre alten Design-Dokumente durchzusetzen, die ideal für die Wiederverwendung von PCB-Designs ist (manchmal auch Blockwiederverwendung genannt). Wenn Sie mit einem entfernten oder vor Ort befindlichen Designteam arbeiten, ist das Platzieren Ihrer alten Entwürfe in der Cloud der einfachste Weg, alte PCB-Designs in neuen Projekten wiederzuverwenden, während Ihr Team produktiv bleibt.

Wann die Wiederverwendung von PCB-Designs für Sie richtig ist

Nicht jedes Unternehmen benötigt die Wiederverwendung von PCB-Layout-Designs. Dienstleistungsbüros, die viele einmalige Designs mit vollständig individueller Technik durchführen, verwenden ihre Entwürfe wahrscheinlich nicht erneut, es sei denn, sie führen mehrere Überarbeitungen für einen Kunden durch. Auf der anderen Seite benötigen Dienstleistungsbüros, die eine begrenzte Produktpalette mit standardisierten Formfaktoren, gängigen Schnittstellen oder funktionalen Blöcken entwerfen, möglicherweise die Wiederverwendung von Designs bei der Zusammenarbeit mit Kunden. Ähnlich könnten Elektronikunternehmen Blöcke eines alten PCB-Designs wiederverwenden, wenn sie ein neues Produkt entwickeln oder ein bestehendes Produkt aktualisieren.

Es gibt einige Teile eines Designprojekts, die sich hervorragend für die Wiederverwendung von PCB-Designs eignen:

  • Schaltpläne: Ich habe festgestellt, dass dies für meine Entwürfe am häufigsten vorkommt. Wir erstellen Schaltplanblätter für verschiedene funktionale Blöcke in einem Design, und wir können diese in einem neuen Design für ein ähnliches Produkt um diese herum aufbauen.
  • PCB-Layouts: Wenn Sie einen Schaltplan austauschen, müssen Sie auch Komponenten im Layout austauschen. Es gibt jedoch funktionale Blöcke in einem PCB-Layout, die leicht wiederverwendet und repliziert werden können, zum Beispiel unter Verwendung von Räumen oder Snippets in Altium Designer.
  • Komponenten und Bibliotheken: Dies gehört zusammen mit Layouts/Schaltplänen, da die Komponentendaten in einem Schaltplan oder PCB-Layout in neue Designs übernommen werden müssen. Die Wiederverwendung von PCB-Blöcken kann das erneute Verwenden spezifischer Komponenten in jedem Design oder das erneute Verwenden spezifischer Bibliotheken in neuen Projekten beinhalten.
  • Vorlagen: Designvorlagen sind eine natürliche Methode zur Wiederverwendung von Designdaten. Das Erstellen von Vorlagen für ein PCB-Layout oder eine Schaltplanzeichnung eliminiert die Notwendigkeit, Platinen, Logos, Titelblöcke oder andere Merkmale in Ihren anderen Design-Dokumenten neu zu zeichnen.

All dies ist viel einfacher, wenn Sie Ihre Designdaten über eine verwaltete Cloud-Plattform speichern und teilen. Anstatt etwas wie Google Drive oder Dropbox zu verwenden, können Altium Designer-Nutzer die Altium 365-Plattform nutzen, um ihre Designdaten in neuen Projekten einfach zu speichern, zu teilen und wiederzuverwenden. Es gibt einige kritische Funktionen in Altium 365, die die Wiederverwendung von PCB-Design in diesen vier Bereichen erleichtern:

Schaltplan-Wiederverwendung

Es gibt zwei einfache Wege, Schaltplanblätter durch die Cloud zu speichern, zu teilen und wiederzuverwenden:

  • Innerhalb eines Projekts: Wenn das gesamte Projekt heruntergeladen und in Ihrer PCB-Designsoftware geöffnet werden kann, können Sie Schaltplanblätter erfassen und in einem neuen Designprojekt verwenden. Das neue Projekt kann dann zurück in Ihre Cloud-Umgebung gepusht werden.
  • Als einzelne Schaltplansheets: Einzelne Schaltplansheets können aus der Cloud-Umgebung heruntergeladen, in einen neuen Projektordner kopiert und in ein neues Projekt importiert werden.

Da Altium Designer mit der Cloud-Umgebung in Altium 365 integriert ist, müssen Sie keine Bibliotheksdateien mit sich führen. Altium Designer wird die zugehörigen Komponentensymbole, Footprints und Parameter automatisch in das neue Projekt einbringen.

Das Bild unten zeigt, wie ich dies für ein offenes Motherboard-Projekt innerhalb meines Altium 365 Workspace in meinem Webbrowser gemacht habe. Beachten Sie, dass ich dies auch in Altium Designer tun könnte, indem ich einfach ein verwaltetes Projekt öffne und die heruntergeladene Schaltplandatei in einen neuen Projektordner kopiere. Ich kann auch meine Projekte oder einzelne Dateien über das Projekt öffnen-Dialog in Altium Designer finden.

PCB design reuse
Altium 365 ermöglicht den Zugriff auf einzelne Schaltpläne zur Wiederverwendung von PCB-Blöcken.

Schaltpläne sind ein natürlicher Ausgangspunkt für die Wiederverwendung von PCB-Layout-Designs, da sie nicht von anderen Design-Dokumenten abhängen. Solange Sie die Komponentenbibliotheksdateien mit sich führen oder solange Sie Komponenten in Ihren Altium 365 Workspace migriert haben, können Sie Schaltpläne problemlos in neuen Projekten wiederverwenden. Laden Sie einfach die Schaltplandateien aus dem Workspace auf Ihren lokalen Computer herunter und ziehen Sie diese Dateien dann in ein neues Projekt in Altium Designer. Sobald Sie die wichtigen Schaltpläne und Komponenten für Ihr neues Design gesammelt haben, können Sie beginnen zu entscheiden, ob Sie Blöcke eines PCB-Layouts wiederverwenden möchten.

Verwaltete Schaltplanblätter

Die Arbeit mit verwalteten Schaltplanblättern ist eine großartige Möglichkeit, wiederverwendbare Schaltungseinheiten für jedes Design zu erstellen. Diese verwalteten Blätter können von Ihrer Altium 365 Web-Instanz heruntergeladen und zu einem neuen Projekt hinzugefügt werden. Diese verwalteten Blätter speichern und verfolgen alle Daten, die Sie in Ihren Schaltplanblättern in Altium Designer finden würden, einschließlich benannter Ports, verwalteter Komponenten, Direktiven und anderer Daten, die Sie in Schaltplanblättern finden würden.

Wiederverwendung von PCB-Layout-Design

Leiterplatten-Layouts können auf die gleiche Weise wie Schaltpläne wiederverwendet werden. Sobald das Layout in Altium Designer importiert ist, können Sie Daten zwischen den Design-Dokumenten kopieren und einfügen. Unabhängig davon, ob Sie ein Projekt oder eine einzelne PCB-Layoutdatei herunterladen, können alle wiederverwendbaren Blöcke im Layout aus der vorhandenen PCB-Layoutdatei gezogen und in ein neues PCB-Layout übertragen werden. Das Bild unten zeigt, wie Sie die Vorteile von Räumen in einem PCB-Layout nutzen können, um Gruppen von Komponenten zwischen PCB-Layoutdokumenten zu kopieren.

PCB design reuse
Räume in einem PCB-Layout können verschoben und in ein neues PCB-Layout kopiert werden.

Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, Ihr verwaltetes Projekt in Altium Designer zu öffnen und dann Teile des Layouts mit den regulären Kopieren- und Einfügen-Funktionen in ein neues PCB-Layoutdokument zu kopieren. Stellen Sie sicher, dass das Ziel-PCB einem neuen Projekt zugeordnet ist, und stellen Sie sicher, dass der kopierte Schaltungsblock seine entsprechenden Schaltpläne dem neuen Projekt zugeordnet hat. Sobald der Schaltungsblock in das neue Projekt kopiert wurde, ist es am besten, einen „Import Changes To…“ Befehl auszuführen, um sicherzustellen, dass keine Komponenten im Ziel-Layout übersehen wurden. Alle übersehenen Komponenten werden aus dem Schaltplan in das neue PCB-Layoutdokument gezogen.

Bibliotheksmigration und Wiederverwendung von Komponentenschaltplänen

Komponenten und Bibliotheken sind natürliche Kandidaten für die Wiederverwendung von Blöcken, und es ist üblich, einem Designteam benutzerdefinierte Bibliotheken zur Verfügung zu stellen, wenn proprietäre Teile in einem Design verwendet werden. Wenn alte Komponenten auf einer verwalteten Cloud-Plattform vorhanden sind, die mit Ihren Designtools integriert ist, können Sie Komponenten von einem Design in jedes andere Design einfügen. Eine Möglichkeit, dies in Altium Designer zu tun, ist die Verwendung der Bibliotheksmigrationsfunktion. Dadurch werden ausgewählte Komponenten in Ihren Designbibliotheken in die verwaltete Cloud-Umgebung in Altium 365 übertragen, und sie können über das Explorer Panel in Ihre Designs importiert werden.

PCB design reuse components
Bestehende Komponenten in Ihren Entwürfen können aufgerufen und in einem neuen Entwurf platziert werden, ohne dass Daten manuell zwischen Designbibliotheken kopiert werden müssen.

In Altium 365 können Sie sogar vorhandene Footprints und Schaltsymbole für neue Komponenten wiederverwenden. Dies ist nützlich, wenn Sie mit proprietären Komponenten, Steckverbindern, gedruckten Wellenleitern oder Antennen oder jeder anderen Komponente arbeiten, die in einem gängigen Paket geliefert wird. Dies ist eine viel schnellere Methode, eine neue Komponente zu erstellen, als Schaltsymbole zwischen Bibliotheken zu kopieren und einzufügen.

Um dies zu tun, folgen Sie diesem Link, um zu erfahren, wie Sie das Bibliotheksmigrationstool in Altium Designer verwenden können, damit Sie Ihre Bibliotheken in Ihren Altium 365 Workspace übertragen können. Sobald Ihre Bibliotheken in Ihren Altium 365 Workspace migriert wurden, können Sie auf einzelne Footprints und Schaltpläne innerhalb von Altium Designer zugreifen. Sie können nun eine neue Komponente erstellen und beginnen, die folgenden Informationen zu Ihrer Komponente hinzuzufügen:

  • Schaltungssymbole: Wählen Sie die Option „Vorhanden“ aus dem Symbol-Eintrag und suchen Sie im Explorer-Dialog in der Symbolbibliothek. Wählen Sie das vorhandene Symbol aus, das Sie für die Komponente verwenden möchten.
  • PCB-Footprint: Hier durchsuchen Sie den Footprints-Bibliothekseintrag im Explorer-Dialog.
  • Simulationsmodell: Dies ist nicht zwingend erforderlich, aber nützlich, wenn Sie die Komponente in SPICE-Simulationen im Schaltplan-Editor verwenden möchten.
  • Parameter: Hier können Sie alle typischerweise erforderlichen Informationen für die Beschaffung (Hersteller, MPN, Lieferanteninformationen usw.), elektrische Parameter und eine Beschreibung für die Komponenten eingeben.
PCB design reuse symbols
Auswahl vorhandener Symbole für eine neue Komponente bei der Wiederverwendung von PCB-Blöcken.

Dies ist eine großartige Möglichkeit, eine neue Komponente zu erstellen, die ein Standardgehäuse hat (z.B. QFN, SOT usw.), oder ein vorhandenes Symbol für eine Komponente in einem neuen Gehäuse wiederzuverwenden. Stellen Sie immer sicher, dass Sie Ihre neue Komponente gegen das Datenblatt validieren, um sicherzustellen, dass keine Footprint- oder Symbolfehler vorliegen.

Vorlagen

Schaltplan- und PCB-Layoutvorlagen sind wahrscheinlich die häufigste Form der Wiederverwendung von PCB-Designs, aber Altium 365 ermöglicht mehr als nur die Wiederverwendung dieser beiden Dateitypen. Komponenten, Projekte, PCB-Lagenstapel, Stücklisten und Fertigungsausgaben können ebenfalls templatiziert und schnell genutzt werden, wenn Sie Projekte wiederverwenden. Das Bild unten zeigt, wie Sie auf Komponentenvorlagen über die Altium 365 Webinstanz zugreifen können. Diese Vorlagen können auch auf einen lokalen Rechner heruntergeladen oder innerhalb von Altium Designer aufgerufen werden.

Templates PCB design reuse
Wiederverwendung von Board-Designs mit Vorlagendaten.

Im obigen Bild haben Sie wahrscheinlich auch den Eintrag für Output Job Vorlagen bemerkt. Dies ist eine praktische Möglichkeit, Einstellungen für Fertigungsdateien zu speichern. Wenn Sie mit einer kleinen Anzahl von Herstellern arbeiten und jeder besondere Anforderungen an die Projektdokumentation hat, ermöglichen es einige Designprogramme, Ihre Ausgabekonfiguration anzupassen, sodass Sie nicht für jedes Projekt eine neue Konfiguration einrichten müssen.

Warum Sie Altium 365 für PCB-Wiederverwendungsprojekte nutzen sollten

Altium 365 ist die einzige verwaltete Cloud-Plattform zum Speichern und Teilen von PCB-Designprojekten und erleichtert die Wiederverwendung von PCB-Designs erheblich. Diese Plattform ist mit Altium Designer integriert, und Designteams können schnell alte Design-Daten nutzen, um ein neues Projekt aufzubauen. Neben der Wiederverwendung von PCB-Blöcken haben Altium 365-Nutzer Zugang zu weiteren Funktionen und Vorteilen, die heutige PCB-Designteams benötigen:

  • Organisation: Altium 365 sorgt für eine vereinfachte Organisation beim Speichern von Projektdaten, Komponentendaten, Bibliotheken und vielem mehr auf einer verwalteten Cloud-Plattform.
  • Einfacher, sicherer Zugang: Ein Designer kann ein Projekt leicht mit einem anderen Designer, Kunden oder anderen Stakeholdern teilen, und sie können über eine sichere Web-Schnittstelle oder über Altium Designer auf das Projekt zugreifen. Verschiedenen Benutzern in einer Organisation können unterschiedliche Zugriffsebenen auf ein Projekt gewährt werden.
  • Ein Design in die Fertigung bringen: Sie können Ihr Design schnell mit Ihrem Fertigungsteam teilen und sie einladen, an einer gründlichen Designprüfung mitzuarbeiten.
  • Bequemlichkeit: Am besten ist, dass Designs von überall aus zugänglich sind. Solange Sie eine Internetverbindung haben, können Sie Ihre Design-Daten in Altium Designer ziehen und mit der Arbeit an Projekten beginnen.

Heutige PCB-Hersteller und PCB-Designer können die Altium 365™-Plattform für all diese Punkte und mehr nutzen. PCB-Designwiederverwendung, PCB-Designprüfungen und das Überführen von Entwürfen in die Fertigung sind mit Altium 365 ganz einfach. Diese einzigartige, cloud-basierte Plattform ist mit den erstklassigen Designwerkzeugen in Altium Designer® integriert, wodurch alle Ihre Projektdaten für Ihren Hersteller und Ihre Mitarbeiter in einer sicheren Umgebung zugänglich gemacht werden. Designer und Hersteller können PCB-Fertigungsdaten, Projektdateien und vieles mehr auf einer Cloud-basierten Plattform teilen.

Wir haben nur an der Oberfläche dessen gekratzt, was mit Altium Designer auf Altium 365 möglich ist. Sie können die Produktseite für eine detailliertere Funktionsbeschreibung oder eines der On-Demand Webinare für weitere Informationen zur Wiederverwendung von Schaltplänen überprüfen.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

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