EDA-Library Management: vom Design bis zur Obsoleszenz

| Autor / Redakteur: Dirk Müller * / Gerd Kucera

Bild 1: Die Bibliotheken-Lösung von OrCAD Allegro für das Obsoleszenz-Management.
Bild 1: Die Bibliotheken-Lösung von OrCAD Allegro für das Obsoleszenz-Management. (Bild: FlowCAD)

Das richtige Obsoleszenz-Management ist wichtiger denn je. Es sorgt dafür, dass abgekündigte Bauteile rechtzeitig durch Vergleichstypen ersetzt oder bevorratet werden. Wie einfach das geht, zeigt der Autor.

IoT, Smart Home, Industrie 4.0 und Elektromobilität sind populäre Treiber des Fortschritts in der Elektronik. Sie definieren die Anforderungen an Baugruppen, um diese zu minimieren und in 3D-Gehäuse einzubauen oder erfordern neue technische Lösungen bzw. die Senkung der Kosten für die Baugruppen.

Das hat nicht nur direkte, sondern auch indirekte Folgen für die Entwickler. Die Hersteller von Komponenten unterliegen demselben Druck des Marktes und entwickeln neue, kleinere, leistungsfähigere und günstigere Bauteile.

Was auf den ersten Blick als Lösung für den Entwickler aussieht, hat aber einen unangenehmen Nebeneffekt. Viele neue Bauteile führen dazu, dass die alten Bauteile viel schneller abgekündigt werden und sich der Aufwand bei der Pflege und Aktualisierung von Bauteilbibliotheken neuerdings deutlich erhöht.

Branchenübergreifend führen nicht wenige neue Bauteile in den Unternehmen zu Mehrarbeiten an den EDA-Bibliotheken. Die Anforderungen sind nicht neu, nur hat sich die Anzahl der Änderungen in der Bibliothek deutlich erhöht. Teilweise sorgen Bibliotheksanfragen zu Engpässen.

Anforderungen an Bauteilbibliotheken sind:

  • neue Bauteile einführen,
  • Compliance-Prüfung (REACh, EU RoHS, China RoHS, WEEE, JIG-A, …),
  • Conflict Minerals data (Zinn, Tantalum, Gold, Wolfram),
  • Zuordnung von 3D-Modellen für mCAD-Integration,
  • Zuordnung von Simulationsmodellen (PSpice, IBIS, thermisch),
  • alternative Bauteile (Second Source) und schließlich
  • Obsoleszenz bei veralteten Schaltungskomponenten.

Die Einführung von neuen Bauteilen

Wenn ein Entwickler in der kreativen Phase der Schaltungsentwicklung ist, dann möchte er schnell Zugriff auf das Symbol haben, um es im Schaltplan einzufügen. Im EDA-System kann dem Entwickler über eine zentral gepflegte Bibliothek eine Selektion von freigegebenen Bauteilen angeboten werden.

In der Bibliothek kann er das Bauteil über eine parametrische Suche schnell finden und im Schaltplan platzieren. Wenn aber das gesuchte Bauteil nicht vorhanden ist, dann muss dieses Bauteil neu angelegt werden, und hier beginnen sich die Arbeitsweisen in den Firmen zu unterscheiden. Einige Entwickler dürfen selbst ein Bauteil anlegen, während andere Firmen erst einen Freigabeprozess anstoßen, bevor ein Bauteil verwendet werden kann.

Woher das neue Bauteil für das Design kommt

Neue Bauteile können aus unterschiedlichen Quellen kommen. Die auf der Daten-CD mitgelieferten Starterbibliotheken veralten bei den beschleunigten Innovationszyklen und verlieren mehr an Bedeutung. Es gibt entweder Online-Quellen oder Tools, mit denen die Bauteile selbst generiert werden können.

Einige Bauteilhersteller bieten bereits ECAD-Symbole und Footprints für ihre Bauteile zum Download an, damit die Bauteile schneller eindesignt werden. Es gibt auch die Möglichkeit, die Bibliotheksbauteile aus Formaten fremder Tools zu importieren oder zu migrieren. Hierbei ist die Kontrolle von Rundungsfehlern zu empfehlen. Auch die Bauteil-Distributoren wie Arrow, DigiKey etc. bieten als Service die ECAD-Daten zum Download an.

Sollte nichts zur Verfügung stehen, dann gibt es in den EDA Tools Möglichkeiten, die Symbole oder Footprints zu erstellen. Das komplette neue Erstellen von Bauteilen kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Daher haben sich einige Spezial-Tools am Markt etabliert.

So zum Beispiel der OrCAD Library Builder, der neben Symbolen und Footprints auch 3D-STEP-Modelle nach IPC-Vorgaben erzeugt. Oder der Allegro eCAD mCAD Library Creator, der auf Basis eines 3D-Modells und einer 2D-Projektion sowie Regeln die Footprints von beispielsweise Steckern oder Sonderbauteilen sehr effizient generiert.

Es gibt weitere Lösungen, die je nach Kunde interessant sein können. In Online-Portalen können Symbole, Footprints oder 3D-STEP-Modelle kostenpflichtig erworben werden (etwa 70 Cent pro Download).

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