Das Leiterplattendesign ist die Phase, in der die Abstraktion des Schaltplans zur physischen Realität wird. Jede Entscheidung über die Bauteilanordnung, Signalführung und den Schichtaufbau hat direkte Auswirkungen darauf, ob das Gerät korrekt funktionieren wird — oder nicht. Erfahrung lässt sich hier nicht durch Theorie ersetzen.
Der Prozess beginnt mit dem Import der Netzliste aus dem Schaltplan und der Definition des Schichtaufbaus. Anzahl der Lagen, ihr Verwendungszweck, Dielektrikumdicke und Kupfergewicht — all das wird gemäß den Projektanforderungen und den Möglichkeiten des gewählten Leiterplattenherstellers festgelegt. Bei Projekten mit kontrollierter Impedanz oder Hochfrequenzsignalen ist der Schichtaufbau keine ästhetische Entscheidung — er ist eine Ingenieurspezifikation.
Die Bauteilanordnung erfolgt sorgfältig und nach einer klaren Signalflusslogik. Kritische Bauteile kommen zuerst: Spannungsregler nah am Eingang, Entkopplungskondensatoren so nah wie möglich an den Pins, die sie versorgen, Oszillatoren und Quarze isoliert von Rauschquellen. Steckverbinder werden nach den mechanischen Anforderungen des Gehäuses positioniert. Erst wenn die kritische Anordnung festgelegt ist, beginnt die Leiterbahnführung.
Routing bedeutet nicht einfach, Punkte mit Drähten zu verbinden. Differenzielle Paare werden mit kontrolliertem Abstand und abgeglichener Länge geführt. Hochfrequenzsignale erhalten kurze, saubere Pfade mit minimaler Anzahl von Durchkontaktierungen. Analoge und digitale Signale werden so weit wie möglich getrennt gehalten. Rückströme haben klare Pfade — denn was wir nicht bewusst definieren, definiert die Natur selbst, und selten zu unserem Vorteil.
Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Wärmemanagement. Leistungsbauteile mit erheblicher Verlustleistung werden mit Zugang zur Luftströmung oder mit thermischen Durchkontaktierungen zu inneren Kupferflächen platziert. Thermische Pads unter Bauteilen wie LDOs, MOSFETs oder Leistungsmodulen werden gemäß den Herstellervorgaben geführt — denn ein schlechtes Wärmedesign in der ersten Serie bedeutet Überhitzung in der dritten.
Vor der Finalisierung durchläuft jedes Design einen DRC — Design Rule Check anhand von Regeln, die mit den Toleranzen des gewählten Leiterplattenherstellers abgestimmt sind. Wir prüfen Abstände, minimale Leiterbahnbreiten, Durchkontaktierungsspezifikationen, Bestückungsdruck und alles, was in der Fertigung oder Montage Probleme verursachen kann. Abschließend generieren wir vollständige Fertigungsdokumentation: Gerber-Dateien, Bohrdateien, Bestückungszeichnung und Pick&Place-Koordinatendatei für die Montage.
Wenn der Kunde ein eigenes Leiterplattendesign hat, das überprüft oder überarbeitet werden muss — das ist ebenso willkommen. Wir führen auch Design for Manufacturability-Überprüfungen durch — eine Prüfung, ob das Design optimal für die Pick&Place-Montage geeignet ist, was besonders für Kunden nützlich ist, die intern ohne Erfahrung in der industriellen Montage entwickelt haben.