CAD-Systeme, Folge 18 Von der Verifikation einer Leiterplatte oder "Finde den Fehler"

Autor / Redakteur: Arnold Wiemers* / Gerd Kucera

Die reale Leiterplatte soll ein exaktes Abbild der virtuellen CAD-Konstruktion sein. Weil CAD-Systeme schwächeln, müssen Forderungen festgelegt und formuliert werden.

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Bild 1: Optionale Verbindungslisten im Gerberformat
Bild 1: Optionale Verbindungslisten im Gerberformat
(Bild: LA-Leiterplattenakademie GmbH)

Selbstverständlich erwarten wir, dass eine Leiterplatte den Vorgaben des CAD-Systems entspricht. Die reale Leiterplatte soll und muss ein exaktes Abbild der virtuellen CAD-Konstruktion sein. Das würde allerdings zuerst einmal voraussetzen, dass alle realen Produktionsbedingungen am CAD-System technisch richtig und vollständig abgebildet worden sind. Wir wissen inzwischen, dass das nicht der Fall ist.

Kein CAD-System ist auf der Basis eigener Softwarekompetenz in der Lage, die Komplexität der Designregeln für die Fertigung von Leiterplatten und Baugruppe korrekt vorzugeben. Die computerunterstützte Fertigung (CAM; Computer Aided Manufacturing) des Leiterplattenherstellers muss deshalb üblicherweise einen Design-Rule-Check (DRC) durchführen.

Während der DRC am CAD-System vornehmlich die Funktion der Verdrahtung überprüft sowie geometrische Abstände zwischen Bildstrukturen, konzentriert sich der DRC am CAM-System zusätzlich außerdem auf die Produzierbarkeit der konstruierten Leiterplatte.

Die zu prüfenden Qualitäten einer Leiterplatte

Die Verifikation der Teilkomponenten einer Leiterplatte und die Verifikation der fertigen Leiterplatte sind unverzichtbar. Nur die Identität der Leiterplatte mit den CAD-Daten erlaubt die systematische und erfolgreiche Inbetriebnahme der späteren Baugruppe. Doch alle CAD-Systeme schwächeln, wenn es darum geht, umfassend brauchbare Daten für die Arbeitsvorbereitung an die CAM des Leiterplattenherstellers zu liefern.

Deshalb, und weil jede Leiterplatte ihre individuelle Ausprägung hat, müssen von CAM auch die Prüfdaten individuell erstellt werden. Der Aufwand dafür ist inzwischen erheblich und kann zu fatalen Irrtümern führen.

Die an/auf einer Leiterplatte zu prüfenden Qualitäten lassen sich in die drei Kategorien Leiterbild, Mechanik und Logistik einsortieren. Zum Leiterbild gehören alle Strukturen, die in Kupfer ausgeführt werden. Zur Mechanik gehören alle Bohrungen und Konturen. Und zur Dokumentation schließlich gehören diverse strategische Papiere/Daten.

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