15 häufige PCB-Design-Fehler, die Sie vermeiden müssen

Custom-PCB-Layout für komplexe Elektronikprojekte birgt Herausforderungen. Ein simpler Fehler, so gering er wirkt, lässt Projekt fehlschlagen. Diese häufigen PCB-Design-Fehler von Anfang an erhöhen Custom-PCB-Fertigungskosten.

Dieser Artikel erklärt 15 häufige Fehler, die Sie beim Custom-PCB-Design kennen und vermeiden sollten. Keine Sorge – auch Neulinge profitieren, denn selbst erfahrene Ingenieure machen diese Fehler. Vermeidung = hochwertiges Produkt, reduzierte Fertigungskosten, keine Fertigungsverzögerungen, keine Nacharbeit. Los geht's.

Verfügbare PCB-Design-Tools nicht berücksichtigen

Designer berücksichtigen nicht alle verfügbaren, benutzerfreundlichen Custom-PCB-Design-Tools. Kritischer Fehler – viele Tools für diverse Bedürfnisse und Flexibilitätsanforderungen. Custom-PCB-Design-Software für: Designfehler-Scan, Komponentenplatzierung, Prototypenentwicklung. Günstig, webbased oder frei zugänglich.

Zu schmale Hochstrom-Leiterbahnen

Schmale PCB-Leiterbahnbreiten reichen nicht, wenn Projekt Ströme > paar hundert mA handhaben muss. Beachten: Externe PCB-Leiterbahn trägt mehr Strom als interne gleicher Dicke – bessere Wärmeableitung und Luftstrom.

Viele Custom-PCB-Hersteller bieten Kupfergewichte 0,5–2,5 oz/sqft. Empfehlung: Leiterbahnbreitenrechner für Stromtragfähigkeit nutzen.

Ungeeignete Platzierung von Entkopplungskondensatoren

Entkopplungskondensatoren im Custom-PCB-Design versorgen Pins, die stabile, saubere Spannung benötigen. Nahe an Pins platzieren für ausreichend ruhige Energie. Weiter: Versorgungsleiterbahn der Power-Supply-Schiene verbindet via Entkopplungskondensator mit Bolzen. Drossel in Reihe → Tiefpassfilter zur Eingangsrauschunterdrückung.

Keine Optimierung des Schaltregler-Layouts

Bei elektronischen Custom-PCB-Designs: zwei Spannungsregler-Typen – linear und schaltend. Linear: einfaches Layout, günstig, aber viel elektrische Leistung verschwendet. Schaltregler: komplex, aber effizient – wenig Energieverbrauch. Längere Batterielebensdauer. Kritisch: Datenblatt-Richtlinien beim PCB-Layout befolgen.

Fehler beim Zeichnen von Landepatterns (Footprints)

Custom-PCB-Design-Software liefert Bibliotheken: Komponenten mit PCB-Landepattern und Schaltplansymbol. Nur Bibliotheksbauteile nutzen = keine Probleme. Nicht vorhandene Teile: Landepattern und Symbol manuell zeichnen. Vorsicht: Pad-zu-Pad-Abstand abweichend um nur 1 mm → Löt- und Ausrichtungsprobleme.

Nicht-fertigbare Buried oder Blind Vias

Bei Budget: Blind/Buried Vias für PCB-Prototyping vermeiden. Through-Vias durchlaufen alle Lagen – erhöhen PCB-Größe, aber günstiger als Buried/Blind Vias. Embedded System: elektrische Verbindung zweier interner Lagen; Blind Via: interne mit externer Lage.

Nicht so einfach wie es klingt. Design Constraints bezüglich Layer-Stacking bei Custom-PCB-Layout beachten.

Unzulängliche Antennen-Layouts

Antenna-Custom-PCB-Layouts entscheidend für Funktechnik-Projekte. Selbst Elektroingenieure zeichnen manchmal falsch. Komplexe Impedanz von Antenne und Transceiver matchen für Maximalleistung. Dafür: korrekte Übertragungsleitung nötig.

Meiste Antennen: 50-Ohm-Impedanz-Übertragungsleitung für Maximalleistung. Proportionen via kostenlose Online-Rechner (z. B. AppCAD). LC-Pi-Netzwerk zwischen Transceiver und Antenne für Feinabstimmung der Antennenimpedanz.

Lange Hochgeschwindigkeits-Leiterbahnen

Hochgeschwindigkeitssignale: geradeste und kürzeste verfügbare Route. Hochfrequenzkristalle beim Custom-PCB-Design richtig führen. Viele µC-basierte Designs: nur wenige Hochgeschwindigkeitssignale. Aber: Mikroprozessor mit Hochgeschwindigkeit, Adressbus, externe Daten → wachsam sein.

Keine Zweitmeinung einholen

Ingenieure oft unter Zeitdruck, vertieft in Custom-PCB-Produktionsergebnis → Designfehler. Besser: PCB-Design von anderem Ingenieur reviewen lassen – vermeidet hohe Kosten in späteren Produktionsphasen. Regel: Fehler werden teurer, je später erkannt.

Große Silvers (Schlieren)

Silvers: Kupferreste, die beim chemischen Ätzen ungelöst bleiben. Scheinen an PCB zu haften und Custom-PCB-Fertigungsoptik zu beeinträchtigen → Kurzschlüsse. Sicherstellen: Mindestbreite Kupfer > Herstelleranforderung. So verschwinden Silvers, PCB funktioniert ordnungsgemäß.

Komplexe Custom-PCB-Designs

Custom-PCB-Hersteller fertigen effizienter/ökonomischer, wenn sie Grundfunktionen kennen. Sophistiziertes Design → Probleme: unbalancierter Schaltplan. Bestmöglich Custom-PCB-Designs vereinfachen – Designfehler vermeiden, Effektivität steigern.

Falsche Komponenten oder Custom-PCB-Layout-Methoden nutzen

Gebot der Stunde: Komplexe Custom-PCB-Layouts mit kleineren Bauteilen und reduziertem Footprint. Designer nutzen BGA-Packages und eingebettete Devices auf inneren PCB-Lagen. Fortschritt Projektleistung, Nacharbeit bei Fehlern möglich.

Richtige Layout-Methode für Komponenten mit kleinerem Pitch und höherer Pin-Anzahl wählen. Design-Phase spart Produktionskosten. Ersatzkomponente geplant? Performance-Merkmale mit Original abgleichen – späteres Wegwerfen des Custom-PCB-Designs vermeiden.

Custom-PCB-Layout – Alle Design-Dateien nicht sichern

Custom-PCB-Design-Dateien immer sichern. Dateien verlieren sich, wenn Software nicht mehr reagiert – nicht bis Designende warten. Mindestens schwer wiederbeschaffbare Dateien speichern. Die meisten Custom-PCB-Hersteller bieten tägliche Backups, kleinere Firmen evtl. nicht. Individuell von zu Hause: nicht möglich.

Mit „Cloud“-Services heute: keine Ausrede für unsicheres Backup. Massenproduktion oder Markteinführung geplant? Auch Schutz vor Brand, Fälschung, Bedrohung, Malware, Tech-Katastrophen.

Custom-PCB-Hersteller nicht frühzeitig konsultieren

Custom-PCB-Hersteller folgen registrierten Produktionsprozessen für Effizienz von Personal/Ausrüstung. Fertigungsmethoden nicht beachten → Projektkosten steigen oder Fertigungsverzögerungen. Zeitverschwendung: anderen Hersteller kontaktieren. Evtl. Custom-PCB-Layout nach Herstellerspezifikation redesignen.

Custom-PCB-Layout – Kein Test des Custom-PCBs

Custom-PCB-Prototypen erstellt → gründlich prüfen. Sicherstellen: initiale betriebliche Anforderungen des Designs erfüllt. Umweltbedingungen testen, die Stabilität/Zuverlässigkeit beeinflussen. Weitbereichsbetrieb sichern. Ohne Test: Prototyp kann beim Markteintritt versagen.

Zusammenfassung

15 Custom-PCB-Design-Probleme, denen Sie besondere Aufmerksamkeit schenken sollten. Wir versichern: Fertigungsproblememostly vermeidbar. WellPCB prüft Ihre Designs sorgfältig bei Eingang. Kontaktieren Sie uns bei Bedarf. Worauf warten Sie?