PCB-Software für OrCAD und Cadence Allegro beherrscht Embedded-Designregeln und zielt auf Massenmärkte

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Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Eurocircuits GmbH

FlowCAD EDA-Software Vertriebs GmbH

Neben der mechanischen Aussparung in der Lage werden auch entsprechend dem Setup die Verbotszonen um das Bauteil herum generiert. Unterschiede gibt es für die Abstände zum nächsten Routing (Route Keep Out), der nächsten Durchkontaktierung (Via Keep Out) und Mindestabstände zum nächsten Embedded Component. Werden zwei Embedded Komponenten neben- oder übereinander platziert, dann ist die Cavity-Geometrie so anzupassen, dass das Harz in die komplette Aussparung beider Teile hineinfließt. Hierzu kann es erlaubt sein, dass für zwei Bauteile eine große gemeinsame Aussparung verwendet wird oder jedes Bauteil seine eigene Aussparung bekommt und ein Steg mit einer Mindestbreite die beiden Cavaties voneinander trennt. Unterschiedliche Hersteller lassen hier unterschiedliche Größen zu.

Es wird auch zwischen direkter und indirekter Kontaktierung der Bauteile auf Innenlagen unterschieden. Die direkte Kontaktierung erfolgt ähnlich dem Reflow-Lötverfahren und die Bauteile werden direkt auf PADs angeschlossen. Für die indirekte Kontaktierung wird ein dafür vordefiniertes Via mit seiner entsprechenden Höhe ausgewählt und als vergrabenes (burried) Via zwischen das PAD und den Anschlusspunkt des Bauteils eingebracht.

Embedded Components für Starrflex-Leiterplatten

Wenn Steckverbindungen oder Kabelzuleitungen die geometrische Lösung zu stark einengen und eine höhere Zuverlässigkeit gefordert ist, dann kommen flexible oder starr-flexible Leiterplatten zum Einsatz, wobei sich die bestückten Bereiche dann so falten lassen, dass sie übereinander eingebaut werden. In der Produktion einer starr-flexiblen Leiterplatte wird eine mit Leiterbahnen versehene, durchgehend flexible Folie in der Fertigung als Basis genommen. In den später starren Bereichen wird die Leiterplatte in herkömmlicher Weise mit Leiterplattenmaterial verpresst.

Da der Lagenaufbau mit mehreren starren Bereichen unterschiedlich sein kann, müssen Komponenten auch auf anderen Lagen neben Top und Bottom platziert werden. Es ist auch möglich Bauteile direkt auf die flexiblen Folien anzubringen, für die dann wieder besondere Designregeln gelten. Häufig werden Sensoren auf flexiblen Leiterfolien aufgebracht, da die Zuleitungen nicht nur mechanisch eine höhere Zuverlässigkeit bieten, sondern auch eine definierte Länge haben und die Sensorsignale nicht durch unterschiedliche Kabellängen mit variierenden elektrischen Werten die empfindlichen Sensorsignale verfälschen. Die erforderlichen Regeln für Starrflex-Leiterplatten lassen sich im neuen Allegro einstellen und die Software prüft online auf Designregelverstöße.

Power Delivery Network

Parallel zur Miniaturiserung sollen auch der Stromverbrauch und die Übertragungsgeschwindigleit auf Leiterplatten verbessert werden. Somit sind die Versorgungsspannungen niedriger ausgelegt und deren Toleranzbereiche weiter eingeschränkt. Entwickler müssen verstärkt darauf achten, dass diese niedrigen Spannungswerte an allen Bauteilen stabil sind (Power-Integrity).

Die Simulation der Stromversorgungsqualität wurde im neuen Release komplett überarbeitet. Die bisher verwendete Methode, mit einem vereinfachten 2,5D-Solver, die schnell zum Ergebnis zu kam, reicht für heutige Designs in der erforderlichen Genauigkeit nicht mehr aus.

Cadence hat jetzt eine, auf einem 3D-Full-Wave-Field-Solver basierende Methode als Nachfolger für die bestehende Power-Integritätslösung vorgestellt. Mit dieser integrierten Lösung lassen sich die Stromversorgungssituationen exakt berechnen und das Simulationsergebnis anzeigen. Dennoch erhöhte sich die Rechenzeit des neuen Simulators nicht wesentlich. Mit den Resultaten der Simulation können dann Platzierungen und Kapazitätswerte für Abblockkondensatoren optimiert werden. Es werden Effekte wir Ground Bounce und Simultaneous Switching Noise (SSN) berücksichtigt.

Skalierbare Produktpakete neu geordnet

Cadence hat sich im Rahmen der EDA-360-Initiative entschlossen, die skalierbare PCB-Lösung zu vereinfachen und deshalb viele Produkte zusammengelegt bzw. neu definiert. Das hat zur Folge, dass mit der neuen Version in den Basisprodukten für jeden Anwender mehr Funktionalität zur Verfügung steht, die früher nur in teureren Ausbaustufen verfügbar gewesen ist.

Die jetzt angebotenen Optionen sind klar nach speziellen Themen wie Miniaturisierung, GHz-High-Speed oder Team Design gegliedert und können weiterhin gekauft oder projektbezogen gemietet werden. Alle Anwender profitieren vom drastisch verbesserten Preis-/Leistungsverhältnis der neuen Produktpakete. Aber auch Studenten und Lehrlinge profitieren nun von der kostenlosen OrCAD-PCB-Designer-Lite-Version, da dort die Einschränkungen gelockert wurden.

* * Dirk Müller ... ist Geschäftsführer der FlowCAD EDA-Software Vertriebs GmbH, Feldkirchen.

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