Verifikation bei PCB-Layouts

Richard B. schrieb:
> Altium-Guy schrieb:
>> ...das Pinout des Bausteins ist falsch
>
> BE für zB Software werden inhouse gefertigt.

??

Das scheint jemand Ahnung zu haben.

Richard B. schrieb:
> Jein, aber nur rudimentär.

Altium-Guy schrieb:
> Verlasst ihr euch komplett auf den DRC dann

Nein, natürlich nicht, der prüft ja in wesentlichen nur ob's fertigbar 
ist.

Die Datenblätter kommen zuerst, Library dann, Schaltplan danach und wird 
verifiziert, Power wird natürlich zuerst geroutet (zumindest eine Plane 
ausgesucht), dann kritische Signale, danach unkritische Signale. Ein 
logischer check nach dem routen eher nicht, denn wenn der Schalgplan 
stimmte, passt auch nach Layout, keine Ahnung aber wie Altiums 
backannotation ist.

Bei uns werden die meisten Sachen von einer zweiten Person geprüft.

- Schaltplansymbole
- Schaltplan, insbesondere Dimensionierung von Bauteilen und 
Abweichungen von Hersteller-Vorschlägen. Dauer 30 - 120 min pro 
Schaltplanseite
- Layout auf Einhaltung der Layoutvorgaben, gegebenfalls Überprüfung ob 
Längenmatching korrekt ausgeführt wurde. Übereinstimmung mit dem 
Schaltplan wird nicht explizit überprüft.
- Steckerbelegung und Platzierung werden zusätzlich noch von einer 
dritten Person geprüft. Dabei hilft es die Ausdrucke von Board und 
Gegenstück übereinander zu legen um keinen Knoten im Hirn zu kriegen.

Hört sich aufwendig an aber ein Respin ist teurer und kostet vor allem 
viel Zeit. Wir hatten noch nie das nicht größere oder kleinere Fehler im 
Review gefunden wurden. Allerdings sind trotzdem schon oft genug Fehler 
durchgerutscht.

Altium-Guy schrieb:
> Wenn dieser o.k. ist fange ich nochmal an und mache einen -ich nenne es
> mal manuellen Check.

Besser als nichts, aber eigentlich solltest du das nicht selbst machen. 
Die Gefahr ist zu gross, dass du den gleichen Fehler 2mal übersiehst 
oder du hast etwas falsch interpretiert, das fällt dir dann natürlich 
garnicht als Fehler auf. Bretter vor dem Kopf können recht stabil sein.

Grundsätzlich muss man (kostenmässig) abwägen, ob man so hohen Aufwand 
bei der Vorabprüfung treibt oder ob man einfach mal ein Muster fertigt - 
das muss man ja so oder so sorgfältigst prüfen.

Georg

georg schrieb:
> aber eigentlich solltest du das nicht selbst machen.
> Die Gefahr ist zu gross, dass du den gleichen Fehler 2mal übersiehst
> oder du hast etwas falsch interpretiert, das fällt dir dann natürlich
> garnicht als Fehler auf. Bretter vor dem Kopf können recht stabil sein.

Das kann ich so nicht bestätigen!
Wenn man sich eine strukturierte Excel-Liste zulegt, wo jeder nur 
erdenkliche Review Punkt aufgeführt ist, und dann anhand dieser Liste 
Punkt für Punkt ab hackt ist das eigentlich besser als einen 2. Kollegen 
ohne Liste dran zu lassen.
Bei uns haben diese Listen je nach Projekt einen umfang von bis zu 400 
Einträgen.
Die Erfahrung zeigte, dass nur in extremen Ausnahmefällen ein 2. 
Durchlauf (Muster) erforderlich war. Die Zeit die man dadurch gewinnt 
wiegt den Review-Aufwand allemal auf.

Altium-Guy schrieb:
> Ich wollte mal fragen wie Ihr euren Workflow handhabt in Sachen PCB
> Design.

würde ich ein Fehlermanagement definieren bzw. eine Kosten Nutzen 
Analyse.
Ein Beispiel:

1. One shot:
- X,Y Tage Prüfaufwand
- keine 0 Fehler Garantie (hoher Unsicherheitsfaktor)
- kein Produktionstest
- kein realer Beschaffungsprozess
- keine Mechanikmuster (z.B. bei PCB Totalausfall)
- jede Menge Stresspunkte da persönlich angreifbar


2. 2-3 Shots:
- nn Stunden prüfen *
- nn Stunden Bestückung
- kompletter Produktionsprozess inkl. Beschaffung
- immer Mechanik-Modell
- wenig Stresspunkte da nachweisbarer Prozess

Danach ist die Prozessdefinition vorhanden und ggf. anpassbar

Sowas ist rational, nachvollziehbar und mit Chefs vereinbar. Wenn die 
das nicht können/wollen besser kündigen da das Prozessergebnis 
neurotischer Chef wahrscheinlich ist.

* Ich mach mir eine Leitungsliste mit Funktionen (in Excel). Die wird 
gegen Datenblatt und Schaltplan abgestrichen. Das wird händisch mit 
Marker auf Papier gemacht wg. zweiten Medium. Aus arbeitstechnischen 
Gründen weit weg vom Rechner -im Cafe ;-).

Altium-Guy schrieb:
> Workflow

Ich kenne das Konzept als "Spezifikation und Designflow"

Zunächst mal sind Lasten-und Pflichtenheft heran zu ziehen.

Der Schaltplan ist auf Fehler zu prüfen.
Symbole und Netze sind mit ERC(Passiv, o.K., Tristate, Ausgang,
Eingang usw.)auf Konsistenz zu prüfen.
Ausgänge zweier verschiedener Bauteile sollten dabei z.B. aufgedeckt
werden(es gibt Ausnahmen).
Datenblätter sind zu downloaden und zu archivieren.
Die Bauteilverfügbarkeit ist dann ein Problem, mit dem man sich
auch befassen muss, denn abgekündigte Bauteile führen zu einem Problem.
Das soll in den letzten Jahren vereinzelt vorgekommen sein, muss hier
aber im Moment nicht so ausführlich behandelt werden.
Man sollte das Betriebsintern regeln.
Verwendete, geprüfte und protokollierte Symbole sind in einen
separaten Projektordner zu kopieren.
Ich kenne nicht alle ECAD-Programme aber in Schema-Modulen konnte man
bis zu acht Bauteile-Gehäuse eingeben, die man dann im Layout
auswählen konnte. Interessant wenn ein Bauteil nur in einem anderen 
Gehäuse lieferbar ist. Da zwischen Entwicklung und Produktion manchmal 
einige Zeit (Monate/Jahre) vergehen können, kann es passieren, dass
ein Hersteller nicht liefern kann, weil ein Bauteil z.B. nicht auf Lager 
ist oder zwischenzeitlich abgekündigt wurde. 
Entwicklung-Produktion-Beschaffung können Probleme bereiten, die man 
schultern muss.
Hier sollte eine Protokoll geführt und gepflegt werden, wenn
ein Symbol mal eine Revision benötigt die dann auch eine Release
benötigt. Ansonsten weiß nachher bei Änderungen keiner mehr Bescheid.

Wenn der Schaltplan mit hinreichender Sicherheit fehlerfrei ist, kann
er zum Layouten übernommen werden. Die Bauteilgehäusefrage sollte
zu diesem Zeitpunkt bereits geklärt sein.

Nun kann man daran gehen, sich dem Gehäuse und der Leiterplattenkontur
zu widmen.
Einige Bauteile werden eine fixe (z.B. Anschlussbuchsen, Steker,
Klemmen etc.)und andere Bauteile eine flexiblere Platzierung bekommen. 
Airlines, Rummerbands, oder wie immer die Verbindungslinien bei der 
verwendeten ECAD genannt werden, erleichtern einen hier die Arbeit.

Wenn die Bauteile platziert sind, kann man sich mit dem Layouten
befassen.
Parallel oder auch zu einem früheren Zeitpunkt kann man sich um die 
DRC-Parameter kümmern. Auch hier sollte ein Protokoll geführt werden,
damit man nachher noch weiß, was überprüft und freigegeben wurde.

Muster-DRC von PCB-Herstellern sollte man nicht blind vertrauen, aber
man kann sie prüfen und benutzen oder man legt eigne an
(Protokollieren).

Nun kann man sich mit dem Layouten befassen.
Nun wirds Philosophisch.
Manche empfehlen den Autorouter zu benutzen, andere verteufeln ihn
und entflechten manuell. Der Autorouter kann zumindest mal sein Glück 
versuchen, ob das Geflecht überhaupt auflösbar ist. Zumindest spart
es eine Menge Zeit. In der Regel kann man das Ergebnis, wenn es einem 
nicht gefällt, löschen oder manuell nach bearbeiten.
Bleibt noch die Frage, was zu erst? Signale oder Versorgung?
Das kann nicht eindeutig beantwortet werden, weil das auch vom Layouttyp
und der Schaltung abhängt. Bleibt also nur ausprobieren und selbst
sehen was die bessere Strategie ist.
Den ganzen EMV- und ESD-Kram zu beachten erspare ich mir hier, weil
das parallel bedacht werden muss, unter Umständen sogar schon im
Schaltplan, z.B. wenn Analog und Digital auf ein Board kommt, oder
Leistungselektronik vor kommt.
Das alles zu beschreiben würde den Rahmen des Forums schnell sprengen.
Das sollte im Groben die Vorgehensweise sein.

Cerberus schrieb:
> Ausgänge zweier verschiedener Bauteile sollten dabei z.B. aufgedeckt
> werden(es gibt Ausnahmen).

KORREKTUR:
Hier habe ich das Wort
Verbundene Ausgänge....
vergessen.

Cerberus schrieb:
> Die Bauteilverfügbarkeit ist dann ein Problem, mit dem man sich
> auch befassen muss, denn abgekündigte Bauteile führen zu einem Problem.

So,so  .. das wusste ich gar nicht, das sowas zu Problemen führen kann 
:-)

Ich habe so den Eindruck, du hast vor nicht allzu langer zeit ein 
Profi-Referat abgehalten und weils gerade passt hast du es mit Copy und 
Paste hier rein gedrückt.

KiCad-Guy schrieb:
> Ich habe so den Eindruck, du hast vor nicht allzu langer zeit ein
> Profi-Referat abgehalten und weils gerade passt hast du es mit Copy und
> Paste hier rein gedrückt.

Mit dem Satz hast du recht, gefällt mir auch nicht. War halt schon spät.

Was dein Eindruck angeht, liegst du wohl falsch, denn das ist
Fachkompetenz und Erfahrung. Meine letzte Klausur zu dem Thema
habe ich auch mit sehr gut (1,0) abgeschlossen. Ist aber auch
schon eine Weile her. Ich habe halt eine Affinität zu diesem
Fachgebiet.

Cerberus schrieb:
> Was dein Eindruck angeht, liegst du wohl falsch, denn das ist
> Fachkompetenz und Erfahrung.

Nichts für ungut, diesen Satz würde  ich so umschreiben:

'Erfahrung' löschen und vor der Fachkompetenz 'theoretische' schreiben.

Cerberus schrieb:
> Meine letzte Klausur zu dem Thema
> habe ich auch mit sehr gut (1,0) abgeschlossen.

Davon sind mir schon einige begegnet. In der Praxis waren sie aber 
unseren "untheoretischen" Mitarbeitern  bei weitem unterlegen:-(

Cerberus schrieb:
> Der Autorouter kann zumindest mal sein Glück
> versuchen, ob das Geflecht überhaupt auflösbar ist. Zumindest spart
> es eine Menge Zeit.

Dieser Satz  untermauert meinen Eindruck. PRAKTIKER denken da anders - 
frag mal in die Runde.
Die Zeit spart man dadurch, dass man ein Platzierung hinbekommt, die 
bei eingeschalteten Luftverbindungen möglichst wenig Kreuzungen hat und 
das Geflecht gleichmässig über die Platine verteilt ist.

Irgend wie hat man den Eindruck, du lehnst dich zu weit aus dem Fenster 
raus.(zumindest hier im Forum, weniger aber beim Topmanagement :-)

KiCad-Guy alias il Conte

Cerberus schrieb:
> Manche empfehlen den Autorouter zu benutzen, andere verteufeln ihn
> und entflechten manuell. Der Autorouter kann zumindest mal sein Glück
> versuchen, ob das Geflecht überhaupt auflösbar ist.

Danke erstmal für den Beitrag- Ob und wie der nun theorielastig sein 
soll ist für mich irrelevant sozusagen KInderkram ;-).

Mit dem Autorouter ist das so eine Sache. Hab grad ein Layout gemacht wo 
das Ding keine 30% geroutet hat, von Hand sind es aber 100% geworden. 
Allerdings nur durch "kreative Auslegung" der Design rules was der 
natürlich nicht kann.

Will damit sagen das der Router mehr zur Abschreckung beigetragen hat 
als nützlich zu sein. Auch die Eigenschaft erstmal alle Leiterbahnen auf 
irrwitzigen Wegen zu verlegen ist nicht gerade nützlich. Ist aber auch 
nicht Altium.

Erst Versorgung oder erst Leiterbahnen? Ich mach erst die kurzen Wege, 
dann schau ich weiter.

> Den ganzen EMV- und ESD-Kram zu beachten erspare ich mir hier, weil
> das parallel bedacht werden muss, unter Umständen sogar schon im
> Schaltplan, z.B. wenn Analog und Digital auf ein Board kommt, oder
> Leistungselektronik vor kommt.

Prototypen mit 0 Ohm Widerständen in Reihe (wer mag kann noch Brücken 
mit Bohrung für den Leiterbahnunterbrecher reinlegen) und dnp parallel 
schaden selten und kann man in der nächsten Version löschen.

Meine Vorgehensweise:

Bibliotheken:
werden selber nach eigenen Standards erstellt. Dazu gehören lokal 
vorhandene Datenblätter, sofern vorhanden auch passende Application 
Notes und nützliche Links zu Herstellerseiten. (Z.B. das Simulationstool 
von Murata bez. Kapazitätsderating unter Spannungsbelastung bei 
Kondensatoren.)
Bauteile werden nach nach Herstellernummer sortiert. Eine Diode im 
MELF-Package und deren THT-Pendant vom selben Hersteller mit identischen 
Leistungsdaten werden als zwei versch. Bauteile angelegt.

Die Bauteilbibliothek wird selbstverständlich unter Versionskontrolle 
gehalten.

Desweiteren hat jedes Projekt noch eine eigene Bauteilbibliothek. Hier 
werden spezielle Symbole (z.B. große Stecker oder ICs wie 
Mikrocontroller), die in einzelne Parts zerlegt und in exakt dieser Form 
wahrscheinlich nie wieder gebraucht werden, abgelegt.
Manchmal auch "Bauteilhacks" um z.B. verschiedene Netze 
zusammenzuführen, wo der Compiler sonst grummelt oder Verbindungen erst 
gar nicht gelegt werden können.

Projekte:
werden ebenfalls unter Versionskontrolle gehalten. Bevor es an den 
Schaltplan geht wird ein gründliches Konzept erstellt, wo alle 
Anforderungen niedergeschrieben werden. EMV-Kram wird bereits an dieser 
Stelle angedacht. Die wesentichen Design-Entscheidungen (Linear- oder 
Schaltregler, welcher Mikrocontroller, Datenübertragung per USB oder 
Bluethooth, ...) werden gegeneinander abgewogen und festgelegt.
Dies geschieht in der Regel teilweise in Excel, teilweise auf totem 
Baum.

Danach folgt die Schaltplanerstellung. Auf der ersten Seite 
(hierarchische Schaltpläne Hurra) folgt sowas wie eine grobe Übersicht 
über die Platine, danach kommt ein Blockschaltbild. Hinter den Blöcken 
steckt jeweils eine Schaltplanseite, gegebenenfalls mit weiteren 
untergeordneten Seiten.
Der Schaltplan wird in möglichst kleine Aspekte aufgeteilt.
So gibt es beispielsweise jeweils eine Schaltplanseite für:
-Spannungsversorgung
-USB-Anbindung
-Ethernet-Anbindung
-LCD <-> Mikrocontroller
-Taster und LEDs <-> Mikrocontroller
-Analogeingänge + Vorfilterung/Verstärkung <-> Mikrocontroller
-...

Außerdem werden alle wichtigen Netze benamst, Netzklassen zugeordnet 
(z.B. alle Diff-Paare mit 100 Ohm), und damit schon ein Stück der 
Designregeln für das Layout festgelegt.

Es kommt dann schonmal vor daß ein Schaltplan 15 Seiten hat, manche 
Seiten aber nur ein oder zwei kleine Bauteile enthalten. Dafür ist das 
DIN A4-Format eigentlich immer ausreichend, außer Versorgungsspannungen 
kann ich die allermeisten Verbindungen als durchgehende Linie zeichnen. 
Wo ich das nicht kann gibt es einen kaum übersehbaren Ein- oder 
Austrittspunkt im Schaltplan. Wo solche Verbindungen verlaufen kommt im 
Blockschaltbild gut raus.
Und "grafische Netzlisten" sind verboten.

Beim Layout:
Wird stets zuerst der Lagenaufbau definiert und z.B. 
Leiterbahnimpedanzen berechnet, danach der Platinengrundriss.
Danach werden die Bauteile platziert. Dabei fange ich mit Bedien- und 
Verbindungselementen (Stecker, LEDs, LCDs, Taster usw.) an. Erst danach 
kommen Steuer-ICs oder wichtige Baugruppen wie Filter. Der Rest findet 
sich danach von alleine.
Anschließend wird umgeroutet. Wenn bei einem STM32 F4 die SPI-3 frei und 
besser zu erreichen ist als die ursprünglich vorgesehene SPI-1, dann 
wird die Verbindung getauscht. Solange, bis möglichst wenige Luftlinien 
kreuzen. Oder z.B. Busse vollständig kreuzen. Eventuell verlege ich an 
dieser Stelle schon ein paar Leiterbahnen zum Ausfächern an ICs, wenn es 
der Übersicht dient.

Tja, und dann geht der Spaß mit dem Routen los.


Klingt für manchen sicherlich etwas aufwändig, und teilweise ist es das 
auch. Die meiste Mühe macht mir immer die Erstellung neuer Footprints, 
aber die ist unumgänglich und mache ich nur einmal. Symbolerstellung und 
Datenhaltung gehen fix und machen sogar Spaß. So viel wie möglich wird 
in der Bibliothek vorgehalten (z.B. Design-Regeln).

Außerdem ist es eine Freude, einen vernünftigen, selbsterklärenden 
Schaltplan zu haben den man innerhalb von Minuten überblickt, beim 
Programmieren nicht ewig suchen muß welcher Pin nochmal was macht, usw.
Und Änderungen lassen sich sehr gut und schnell einfügen.


Das ist zumindest meine eigene Herangehensweise. So mache ich meine 
Privatprojekte, daher fällt ein Review leider aus. In den Firmen, wo ich 
bisher war, machte das jeder immer anders.

KiCad-Guy schrieb:
> Davon sind mir schon einige begegnet. In der Praxis waren sie aber
> unseren "untheoretischen" Mitarbeitern  bei weitem unterlegen:-(

Je länger man das macht, ist das doch logisch. Kommt auch auf die
Komplexität der Schaltungen an und die sind in den seltensten Fällen
vergleichbar. Wer von Mitarbeitern spricht, ist gewöhnlich ein Chef
oder leitender Angestellter und die loben ihre Leute natürlich in den
höchsten Tönen, weil alles ja auf sie zurück fällt. Sind sicher alles
1+++ Typen, oder? ;-b
Wieviele Layouts hast du denn schon gemacht?
Einer meiner früheren Chefs hatte auch so ein loses Mundwerk, aber
kaum Erfahrung und das hat man auch gemerkt. Der hat ja dafür seine
Leute.

KiCad-Guy schrieb:
> die
> bei eingeschalteten Luftverbindungen möglichst wenig Kreuzungen hat und
> das Geflecht gleichmässig über die Platine verteilt ist.

Kreuzungen allein reichen als Entscheidungskriterium nicht.
Auch die Leiterlänge muss man mit einbeziehen.

> Irgend wie hat man den Eindruck, du lehnst dich zu weit aus dem Fenster
> raus.

Nichts ist unmöglich, aber halten kann ich mich schon.

> (zumindest hier im Forum, weniger aber beim Topmanagement :-)

Das dürfte meinen Eindruck von dir bestätigen, dass du zum Kopf deiner
Leute zählst und du kennst die Metapher mit dem Fisch?

Bisher habe ich noch keinen fachlichen Beitrag von dir gelesen.
Dafür aber viel Philosophie. Jedem das Seine. ;-b

Cerberus schrieb:
>> Irgend wie hat man den Eindruck, du lehnst dich zu weit aus dem Fenster
>> raus.
>
> Nichts ist unmöglich, aber halten kann ich mich schon.

Die Frage ist wie lange :-)

Du scheinst von dir und deinen "Qualitäten" voll überzeut zu sein :-)

Wie man einen Beitrag zu so einem Thema gestaltet, kannst du oben beim 
"Hasen" nachlesen. Der gehört zwar zu der "anderen" Kaste aber er trifft 
es ganz gut und es ist  schlüssig.
Hingegen deinem Beitrag kann ich absolut nichts abgewinnen :-(

Johnny S. schrieb:
> Zum überprüfen mehrerer Platinen werden die auch gerne mal aus Karton
> ausgeschnitten oder per Step-File auf den 3D Drucker gedruckt (nur
> mechanisch problematische Designs)..

Pappmodelle mach ich nicht mehr. Lese alles in MCAD ein und Nutze die 
Kolliosionserkennung. Klappt wesentlich besser.

KiCad-Guy schrieb:
> Du scheinst von dir und deinen ...

Weihnachten ist zwar vorbei und man muss sich nicht mehr lieb haben, 
aber könnt ihr persönlichen Themen möglichst persönlich Regeln?

KiCad-Guy schrieb:
> Hingegen deinem Beitrag kann ich absolut nichts abgewinnen :-(

Ich habe mich ans Threadthema gehalten und du? Meckerst nur an
anderen rum. Troll oder Misanthrop? Glücklicherweise interessiert
deine Meinung nicht. Guten Rutsch und Tschüss.

@ Cerberus

KiCad-Guy schrieb:
> Hingegen deinem Beitrag kann ich absolut nichts abgewinnen

Hier hätte ich eine sachliche Erwiderung erwartet um zu überzeugen,
stattdessen kommt nur Polemik.
Und das  von jemand der von sich behauptet zu diesem Thema “EINSER” 
Klausuren zu schreiben.

KiCad-Guy schrieb:
> Irgend wie hat man den Eindruck, du lehnst dich zu weit aus dem Fenster
> raus.

Hier hätte ich eine klare Verneinung erwartet,
stattdessen wird  eine richtige Steilvorlage geliefert :)

Auf die  Wiederholung der Antwort verzichte ich.

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Stoss dir die Hörner ab und bleibe von diesem Forum fern.
Sonst läuft man Gefahr am Nasenring vorgeführt zu werden - zur 
Belustigung aller.
Ich kenne Leute die sich bei so einer Thread Verlauf  gleich mal Bier 
und Chips parat legen :)