Leiterplatten (PCBs) stehen im Mittelpunkt jedes Elektronikdesigns, und alle bis auf die einfachsten Leiterplatten werden mit PCB-Layout-Software entworfen. Daher hängt der Erfolg Ihres PCB-Designs stark von den Fähigkeiten der von Ihnen gewählten PCB-Design-Software und Ihrer Fähigkeit ab, sie zu nutzen. Angesichts der Vielzahl verfügbarer PCB-Layout-Programme kann es ein schwieriger und zeitaufwändiger Prozess sein, dasjenige auszuwählen, das am besten zu Ihren PCB-Layout-Anforderungen und Ihrem Budget passt.
Zu diesem Zweck wirft dieser Artikel einen kurzen Blick auf einige der derzeit auf dem Markt erhältlichen beliebtesten PCB-Design-Softwarepakete und erörtert die jeweiligen Stärken und Schwächen. Dies ist keineswegs eine vollständige Übersicht; die Leser sollten sich bewusst sein, dass es noch viele andere Optionen gibt. Allgemein gesprochen richten sich PCB-Design-Softwarepakete an zwei unterschiedliche Gruppen: den Hobbybereich und professionelle Entwickler. Dieser Artikel stellt eine Mischung von PCB-Design-Paketen aus beiden Gruppen vor, wobei der erste Abschnitt kommerzielle PCB-Pakete und der zweite Abschnitt professionelle Lösungen behandelt.PCB-DesignPakete.
Kommerzielle Pakete
Kommerzielle Pakete werden typischerweise in professionellen Designumgebungen eingesetzt, in denen formales Projektmanagement und teamorientierte Lösungen üblicherweise implementiert werden. In der Regel verfügen sie über hochwertige Routing- und Designfunktionen, wie etwa die Möglichkeit zum Routing differentieller Paare, Hochgeschwindigkeits-Bus-Routing-Funktionen und Werkzeuge zur Längenanpassung einzelner Leitungen. Häufig sind sie mit integrierten Simulationslösungen und hierarchischer Schaltplaneingabe erhältlich. Entsprechend sind sie meist auch bepreist und können daher für Hobby- oder Bildungsbereiche unerschwinglich sein. Im Folgenden sind einige der derzeit beliebtesten kommerziellen Pakete auf dem Markt aufgeführt.
• Altium Designer
Altium Designerist eines der beliebtesten High-End-PCB-Design-Softwarepakete auf dem heutigen Markt. Es wird von Altium Limited entwickelt und vermarktet, einem Unternehmen mit Sitz in Australien. Es umfasst ein Schaltplan- und PCB-Modul sowie einen Auto-Router und Funktionen für das Routen differentieller Paare. Es unterstützt die Anpassung der Leiterbahnlänge und bietet eine 3D-Modellierungsfunktion.
Vorteile- Obwohl es zu High-End-Produktdesign fähig ist, ist es einfacher und zugänglicher als einige der ähnlich bepreisten Pakete auf dem Markt. Es unterstützt teamorientierte Entwicklung und ist damit ideal für PCB-Designteams geeignet.
Nachteile- Sein hoher Preis verhindert in der Regel, dass Einzelpersonen und Hobbybastler es zur Umsetzung von Entwürfen verwenden. Sein umfangreicher Funktionsumfang ist, obwohl er nach der Einarbeitung praktisch ist, für neue Nutzer auch eine erhebliche Einstiegshürde. Daher wird es in Hobby- und DIY-Gemeinschaften üblicherweise nicht verwendet. Es wird außerdem ausschließlich für die Windows-Umgebung entwickelt, was Mac- und Linux-Nutzer davon abhalten kann, es in Betracht zu ziehen.
• OrCAD
OrCADist eine der etabliertesten professionellen Design-Suiten, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind. Sie verfügt über alle High-End-Funktionen, die von einer professionellen Design-Suite erwartet werden, einschließlich Kurvenrouting, DFM-Prüfung, Gruppenrouting, 3D-Modellierung und einem fortschrittlichen Auto-Router. Sie wird in mehreren Ausstattungsvarianten angeboten, darunter eine kostenlose Version namens OrCAD Lite.
Vorteile- verfügt über eine unübertroffene Anzahl von Signal- und Design-Analysetools. Es ist bestens geeignet für professionelle Entwicklungsumgebungen, in denen Hochgeschwindigkeits-Designs entwickelt werden; sein Capture ermöglicht eine gründliche Simulation Ihres Designs, noch bevor es zur Fertigung versendet wird.
Nachteile- Für neue Benutzer ist es schwierig, sich schnell einzuarbeiten, und es weist eine steile Lernkurve auf. Außerdem kann es, obwohl eine kostenlose Version angeboten wird, in den voll ausgestatteten Versionen sehr teuer sein. Es wird von Hobbyanwendern oder der DIY-Community nicht häufig genutzt. Da es nur für die Windows-Umgebung entwickelt wurde, könnte dies seine Attraktivität für Personen einschränken, die lieber mit Mac- oder Linux-Rechnern arbeiten.
• PADS
PADsist ein von Mentor Graphics entwickeltes PCB-Designpaket. Es ist in drei Ausstattungsstufen erhältlich (Standard, Standard Plus und Professional) und gilt als hochwertige, kommerzielle Softwarelösung. Es verfügt über eine Reihe von High-End-Funktionen, darunter Signal-Integritätsanalyse, einen fortschrittlichen Autorouter, Analysen zur thermischen Auslegung sowie Unterstützung für verschiedene Projektmanagementfunktionen.
Vorteile- ein professionelles Paket mit einem wettbewerbsfähigen Preis. Es veröffentlicht Online-Bibliotheken für Bauteile über seine Website partquest.com und verfügt über eine ausgereifte und benutzerfreundliche Oberfläche. Es unterstützt die Erstellung von Entwurfsdokumentationen sowie weitere teamorientierte Projektmanagementfunktionen.
Nachteile- Obwohl es kostengünstiger ist als einige vergleichbare Pakete auf professionellem Niveau, liegt der Preis immer noch deutlich über dem Hobbyistenmarkt.
• Pulsonix
Pulsonixist eine voll ausgestattete PCB-Design-Suite. Sie umfasst ein Schaltplanerfassungsmodul, ein PCB-Layoutmodul und ein integriertes SPICE-Simulationsmodul. Sie verfügt über alle High-End-Funktionen, die von einem fortschrittlichen PCB-Layout-Softwarepaket erwartet werden, einschließlich Leiterbahnlängenabgleich, Differenzialpaar-Routing und Push-and-Shove-Routing. Außerdem unterstützt sie hierarchische Schaltpläne, die es ermöglichen, komplexe Designs auf Schaltplanebene in Subsysteme zu abstrahieren. Es ist wichtig zu beachten, dass es andere kostengünstigere Varianten von Pulsonix gibt, darunter DesignSpark und Easy-PC.
Vorteile- kann so aktiviert werden, dass es über alle High-End-Funktionen verfügt, die man von einer voll ausgestatteten PCB-Design-Suite erwarten kann. Daher ist es für professionelle Designumgebungen auf hohem Niveau bestens geeignet.
Nachteile- kann sehr kostspielig werden, wenn alle möglichen Zusatzfunktionen in einem Paket enthalten sind. Es handelt sich außerdem um eine professionelle Design-Suite mit einer steilen Lernkurve, die ihrer Komplexität entspricht. Daher richtet sie sich nicht an Hobbyanwender oder Personen, die neu im PCB-Design sind.
• Multisim und Ultiboard
Multisim ist die Schaltungssimulationssuite von National Instruments undUltiboardist ein voll funktionsfähiges Multisim-Zusatzprogramm zur Herstellung von Leiterplatten (PCBs). National Instruments ist ein bekannter Hersteller von elektronischen Testgeräten und Entwickler von Simulationssoftware. Ursprünglich unter dem Namen Electronics Workbench Software Suite vermarktet, wurde Multisim nach dem Erwerb durch National Instruments umbenannt. Es verfügt über ein sehr leistungsfähiges Set an Simulationsfunktionen, einschließlich Mikrocontroller-Simulation, und ist eng mit dem Ultiboard-PCB-Layout-Zusatzpaket integriert.
Vorteile- eine sehr beliebte Simulationssoftware-Suite, die eng in die anderen Test- und Messlösungen von National Instruments integriert ist. Sie bietet eine benutzerfreundliche grafische Simulationsoberfläche, für die National Instruments bekannt ist. Ultiboard ist eine sehr leistungsfähige PCB-Design-Suite mit enger Integration in Multisim. Außerdem gibt es mehrere Ausführungen jeder einzelnen Softwarekomponente zu einer großen Bandbreite von Preispunkten.
Nachteile- Während Multisim weithin als Simulationsumgebung verwendet wird, ist Ultiboard in der PCB-Layout-Community deutlich weniger verbreitet. Außerdem bietet Ultiboard zwar alle High-End-Funktionen, die man auch in anderen professionellen PCB-Layout-Softwarepaketen findet, doch ist der Erwerb der höchsten Ausbaustufen der Multisim/Ultiboard-Suite ziemlich kostspielig.
Günstige Pakete
Der andere Teil des Marktes für PCB-Layout-Software ist das kostengünstige, kleinformatige und entwicklerfreundliche Marktsegment. Typischerweise wird in diesem Segment verkaufte Software für die Entwicklung von langsamen und weniger komplexen Designs verwendet. Mit einigen Ausnahmen (wobei KiCad die auffälligste Ausnahme darstellt) fehlt vielen dieser Pakete es an High-End-Werkzeugen wie Leiterbahnlängenabgleich und Werkzeugen für das Routen differentieller Paare. Andererseits liegt der Preis der Software in diesem Marktsegment typischerweise bei etwa einem Zehntel des Preises im kommerziellen Marktsegment. Wenn Sie jedoch neu im PCB-Design sind oder kein vollwertiges PCB-Design-Softwarepaket benötigen, sind dies die Softwarepakete, die Sie bei Ihrer Suche nach PCB-Layout-Software in Betracht ziehen sollten.
• Adler
Adlerhat in Open-Source-Hardware-Communities als leistungsstarkes und einfach zu bedienendes PCB-Design-Tool große Beliebtheit bei Hunderttausenden von Ingenieuren, Makern, Studierenden und sogar Hobbyisten erlangt. Verfügbar für Windows, Mac und Linux, bietet es eine eingeschränkte kostenlose Version mit Begrenzungen auf 2 Schaltplanseiten, 2 Signallagen und eine Leiterplattenfläche von 80 cm².
Vorteile- leicht zu erlernen und verfügt über eine sehr große Online-Community mit FAQs und Tutorials, durch die sogar Elektronik-Einsteiger in der Lage sind, damit umzugehen. Eine umfangreiche Nutzerbasis und Community tragen dazu bei, dass eine große Anzahl von Ressourcen und Erweiterungen dafür entwickelt wird. Es stehen außerdem zahlreiche Lizenzoptionen zur Verfügung, um den Bedürfnissen jedes einzelnen Nutzers gerecht zu werden. Es ist in der Lage, alle bis auf die komplexesten Designs zu erstellen, wenn auch weniger komfortabel als andere hochwertige PCB-Design-Softwarepakete. Letztendlich ist es eine sehr gute Lösung für diejenigen, die keine komplexen Hochgeschwindigkeits-Designs entwickeln.
Nachteile- Es gilt nicht als Paket auf professionellem Niveau und wird in kommerziellen Umgebungen nicht häufig eingesetzt. Es verfügt nicht über höherwertige Funktionen, die eine einfache Gestaltung von Hochgeschwindigkeitssignalen oder andere Routing-Funktionen wie Push-and-Shove-Routing ermöglichen. Sein Design-Workflow wird allgemein als Schwäche der Software angesehen. Seit EAGLEs Eingliederung in Autodesk schwindet sein Vorteil der geringen Kosten.
• KiCad
KiCADist ein Open-Source- und völlig kostenloses Designpaket, das ein Schaltbild-, PCB- und Komponentenmodul umfasst. Es bietet viele High-End-Funktionen, wie sie in professionellen PCB-Designpaketen zu finden sind, darunter Push-and-Shove-Routing, hierarchisches Schaltplandesign, differentielles Leiterbahnpaar-Routing und 3D-Modellierung von PCB-Designs. CERN hat außerdem eine aktive Rolle bei der Entwicklung von KiCad übernommen, was zu einer Vielzahl von Verbesserungen seiner Leistungsfähigkeit geführt hat.
Vorteile- Der offensichtlichste Vorteil der Verwendung von KiCad besteht darin, dass es als Open-Source-Softwareprojekt völlig kostenlos ist. Neben dem klaren Vorteil, dass es kostenlos ist, handelt es sich auch um ein sehr leistungsfähiges Paket mit mehreren Funktionen, die typischerweise nur in höherwertigen Softwarepaketen zu finden sind. Es gibt außerdem eine sehr große Community von KiCad-Anwendern, die Komponentenbibliotheken für die Software unterstützen und veröffentlichen.
Nachteile- hat eine erhebliche Lernkurve und einen unkonventionellen Arbeitsablauf. Seine verschiedenen Module sind nicht gut integriert, und es dauert ziemlich lange, bis man sich beim Navigieren zwischen den verschiedenen Modulen wohlfühlt. Es verfügt nur über begrenzte oder veraltete Dokumentation und Unterstützung.
• DipTrace
DipTrace ist eine beliebte und kostengünstige PCB-Design-Software mit einem recht umfangreichen Funktionsumfang. Sie verfügt über drei Hauptmodule: einen integrierten Schaltplaneditor, ein PCB-Layout-Modul und ein Komponentenverwaltungsmodul. Sie umfasst einen Autorouter und eine 3D-Vorschau für Leiterplatten. Außerdem ist sie für Windows, Mac und Linux (unter Verwendung von Wine) verfügbar.
Vorteile- leicht zu erlernen und in einer kostenlosen, wenn auch eingeschränkten Version verfügbar, mit sehr angemessenen Preisen für die unbegrenzte Version. Es ist gut geeignet für Hobbyanwender und diejenigen, die neu in der Erstellung von Leiterplatten sind.
Nachteile- weist einige der fortgeschrittenen Funktionen, die in professionellen PCB-Designpaketen verfügbar sind, nicht auf. Obwohl es für kleinere Projekte und Hobbyanwender vollkommen geeignet ist, wäre es für den Einsatz in einer professionellen Umgebung nicht angemessen.
• PCB Wizard
PCB Wizard ist eine leistungsstarke PCB-Design-Suite, mit der Benutzer ein- und zweiseitige PCB-Layouts erstellen können. Sie ist so konzipiert, dass sie eine geringe Einstiegshürde hat und über eine benutzerfreundliche Drag-and-Drop-Oberfläche verfügt. Sie enthält eine Schaltplanerfassungs-Komponente, eine Leiterplattenlayout-Komponente sowie eine automatische Platzierung von PCB-Bauteilen und einen Autorouter. Außerdem ist sie eng mit anderen Produkten von New Wave Concepts (dem Unternehmen, das sie entwickelt) integriert, was die Simulation von Designs über Livewire und die Simulation von Prototypen über Control Studio 2 ermöglicht. Darüber hinaus erlaubt sie die Erstellung verschiedener Arten von Fertigungsdateiformaten sowie die Erstellung von Stücklistenberichten.
Vorteile- Mit einer äußerst benutzerfreundlichen Oberfläche und einem begrenzten Bauteilsatz ist es perfekt für Hobbyanwender und alle, die gerade erst in das Gebiet des PCB-Designs einsteigen. Als Freeware angeboten, eignet es sich darüber hinaus besonders für nicht-professionelle Nutzer.
Nachteile- Beschränkt auf die Herstellung einseitiger und doppelseitiger Leiterplatten. Außerdem fehlt eine 3D-Ansichtskomponente, wie sie in mehreren anderen Softwarepaketen vorhanden ist.
Wie aus den oben vorgestellten Softwarepaketen ersichtlich ist – ganz zu schweigen von all den hier nicht aufgeführten Optionen – mangelt es PCB-Designern nicht an Auswahlmöglichkeiten bei der Wahl eines Designpakets. Viele der vorgestellten Pakete bieten jedoch kostenlose Testversionen und eingeschränkte Gratisversionen an, sodass Sie die Möglichkeit haben, sie vor dem Kauf auszuprobieren. Dies ist besonders nützlich bei den teureren kommerziellen Paketen, die eine hohe finanzielle Verpflichtung erfordern. Letztendlich sollte das von Ihnen gewählte Paket Ihren Designanforderungen und Ihrem Budget entsprechen.
Sie arbeiten an einem neuen PCB-Design und benötigen einen zuverlässigen Leiterplattenhersteller, der Ihre Platinen produziert? PCBCart ist für Sie da. Hier sind einige hilfreiche Ressourcen für eine schnelle und kostengünstige Leiterplattenproduktion.
•Dateianforderungen für eine effiziente Leiterplattenfertigung
•Reduzieren Sie die Leiterplattenherstellungskosten, indem Sie Schaltungen innerhalb der Standardfähigkeiten von PCBCart entwerfen
•Entwerfen Sie Leiterplatten, um die Leiterplattenbestückungsmöglichkeiten von PCBCart besser zu nutzen
