EasyEDA PCB-Design: Vom Schaltplan zu den Dateien

EasyEDA ist ein kostenloses, browserbasiertes Elektronik-Designtool, mit dem Sie Schaltpläne erfassen, Schaltungen simulieren und Leiterplattenlayouts erstellen können – alles an einem Ort. Anschließend exportieren Sie die Dateien, die ein Hersteller für die Fertigung benötigt. EasyEDA ist an ein Cloud-basiertes EDA- und Bauteilbibliothek-Ökosystem angebunden und verfügt daher über eine außergewöhnlich große integrierte Bauteilbibliothek. Die mit EasyEDA entworfenen Leiterplatten sind jedoch standardisiert und können von jedem Leiterplattenhersteller gefertigt werden. Dieser Leitfaden erklärt, was EasyEDA ist, wie der Designprozess von Anfang bis Ende funktioniert und welche Informationen Sie einem Hersteller übermitteln müssen. EasyEDA-Leiterplatte ist bereit.

Was ist EasyEDA?

EasyEDA ist eine Software-Suite für die elektronische Schaltungsentwicklung (EDA), die die drei Kernaufgaben des Leiterplattendesigns abdeckt: Schaltungsentwurf, Simulation und Erstellung eines physischen Layouts. Da die Software im Browser läuft, ist keine Installation erforderlich, und Ihre Projekte werden in der Cloud gespeichert, sodass Sie von jedem beliebigen Rechner darauf zugreifen können.

Wo EasyEDA in das Ökosystem passt

EasyEDA ist an LCSC, einen großen Distributor elektronischer Bauteile und Anbieter von Cloud-EDA-Software, sowie an einen Großserienhersteller und -bestücker von Leiterplatten, gebunden. Diese Partnerschaft erklärt die umfangreiche Bauteilbibliothek und die reibungslose Leiterplattenbestellung direkt über EasyEDA. Wichtig ist jedoch zu verstehen, dass es sich hierbei lediglich um einen Komfortvorteil und nicht um eine Abhängigkeit handelt: Die von EasyEDA erstellten Designdateien entsprechen dem Industriestandard und können daher an jeden beliebigen Hersteller weitergegeben werden.

EasyEDA Standard vs Pro

EasyEDA ist in zwei Editionen für unterschiedliche Bedürfnisse erhältlich. Die folgende Tabelle fasst die praktischen Unterschiede zusammen.

Für die erste Platine ist die Standard-Edition meist der richtige Ausgangspunkt. Sie können später auf die Pro-Edition umsteigen, wenn Ihre Designs komplexer werden. Beide Editionen liefern Ihnen alle fertigungsgerechten Dateien, was für die Platinenproduktion entscheidend ist.

Ausgaben, Konten und die Teilebibliothek

Einrichten

Erstellen Sie ein kostenloses Konto, öffnen Sie den Editor in Ihrem Browser und starten Sie ein neues Projekt. Ein Projekt vereint Schaltplan und Leiterplatte und hält beide während der Bearbeitung synchron. Wenn Sie lieber offline arbeiten oder eine bessere Performance bei großen Platinen benötigen, steht Ihnen auch ein Desktop-Client zur Verfügung.

Die LCSC-Bibliothek und die Cloud-EDA-Anbieterintegration

EasyEDAs größter Vorteil ist die umfangreiche Bauteilbibliothek. Viele Bauteile sind bereits mit Symbol, Footprint und 3D-Modell versehen, und ein Großteil ist mit den aktuellen Lagerbeständen und Preisen von LCSC verknüpft. Bei Bauteilen, die der Cloud-EDA-Anbieter auf seinen Bestückungsautomaten vorrätig hält, können Sie die Verfügbarkeit direkt einsehen. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie die Leiterplatte dort bestücken lassen möchten. Wenn Sie Bauteile von anderen Anbietern beziehen, nutzen Sie diese Bibliothek als praktischen Ausgangspunkt und überprüfen Sie das genaue Bauteil anhand des Datenblatts.

Erstellung benutzerdefinierter Symbole und Fußabdrücke

Keine Bibliothek ist vollständig. Fehlt ein Bauteil, können Sie ein eigenes Symbol und einen eigenen Footprint zeichnen. Dies ist eine wichtige Fähigkeit, die man frühzeitig erlernen sollte, da ein falscher Footprint eine der häufigsten Ursachen für das Scheitern der ersten Platine ist. Beim Erstellen eines Footprints:

• Orientieren Sie sich an der vom Hersteller im Datenblatt empfohlenen Oberflächenstruktur, nicht an Vermutungen.
• Prüfen Sie anhand der technischen Zeichnung, ob die Abmessungen der Auflageflächen, die Abstände zwischen den Auflageflächen und der Innenhof groß genug sind.
• Überprüfen Sie die Pin-Nummerierung und -Ausrichtung, damit Schaltplan und Layout übereinstimmen.
• Fügen Sie nach Möglichkeit ein 3D-Modell hinzu, damit Sie mechanische Probleme vor der Bestellung erkennen können.

Die korrekte Festlegung der Fußabdrücke ist die Grundlage für ein sauberes Layout und zahlt sich später beim Übergang zu einem anderen Layout erneut aus. Leiterplattenmontage, wo nicht übereinstimmende Lötstellenmuster zu Platzierungs- und Lötfehlern führen.

Erfassung Ihres Schaltplans

Der Entwurf beginnt mit dem Schaltplan, einer schematischen Darstellung der Bauteile und ihrer Verbindungen. Daraus wird das Layout abgeleitet; Genauigkeit hier spart später viel Ärger.

Bauteile platzieren und verkabeln

Durchsuchen Sie die Bibliothek, ziehen Sie die Bauteile auf das Blatt und verbinden Sie sie mit Drähten. Für Signale, die über das Blatt verlaufen, sind Netzbezeichnungen übersichtlicher als lange Drähte: Zwei Pins mit demselben Netznamen sind auch ohne sichtbare Linie verbunden. Gruppieren Sie zusammengehörige Schaltungen und gestalten Sie den Schaltplan logisch, denn ein übersichtlicher Schaltplan erleichtert die Fehlersuche erheblich.

Überprüfung des Schaltplans mit ERC

Führen Sie vor dem Fortfahren die Prüfung der elektrischen Verdrahtung (ERC) durch. Diese erkennt Probleme wie nicht verbundene Pins, kurzgeschlossene Ausgänge und Stromkreise ohne Stromquelle. Das Beheben von ERC-Warnungen ist deutlich günstiger, als dieselben Fehler später in Kupferleitungen zu entdecken. Behandeln Sie die Prüfung daher als obligatorischen und nicht als optionalen Schritt.

Schaltungssimulation vor dem Layout

EasyEDA enthält einen integrierten SPICE-Simulator, mit dem Sie das Verhalten analoger Schaltungen vor der Fertigung einer Platine überprüfen können. Sie können beispielsweise eine DC-Arbeitspunktanalyse durchführen, um die Vorspannungsbedingungen zu prüfen, eine Transientenanalyse, um Signaländerungen im Zeitverlauf zu beobachten, oder einen AC-Sweep, um den Frequenzgang zu untersuchen.

Simulationen sind besonders wertvoll für Filter, Verstärkerstufen, Leistungsschaltungen und alle Bauteile, bei denen Werte vor dem Verlöten überprüft werden sollen. Sie können jedoch nicht alles vorhersagen: Layout-Parasitäreffekte, thermisches Verhalten und elektromagnetische Einflüsse treten erst auf der fertigen Leiterplatte auf. Betrachten Sie Simulationen daher als Mittel, um Designfehler frühzeitig zu erkennen, nicht als Garantie für das identische Verhalten der fertigen Leiterplatte. Ein umfassenderer Vergleich browserbasierter Simulatoren ist ein Thema für sich.

Layout der Leiterplatte

Nachdem der Schaltplan verifiziert wurde, wird er in eine Leiterplatte umgewandelt und mit dem physischen Design begonnen. Hier nimmt die Platine ihre endgültige Form an.

Umwandlung des Schaltplans in eine Platine

EasyEDA importiert die Netzliste aus Ihrem Schaltplan und fügt jede Komponente als Footprint hinzu. Dünne Linien im sogenannten „Ratsnest“-Stil zeigen die noch zu routenden Verbindungen an. Jeder zuvor gemachte Footprint-Fehler wird hier sichtbar, weshalb Footprints unbedingt im Vorfeld sorgfältig geprüft werden sollten.

Platinenlayout, Stapelaufbau und Platzierung

Zeichnen Sie den Platinenumriss in der gewünschten Größe und Form, legen Sie die Lagenanzahl fest und ordnen Sie die Bauteile an. Eine gute Platzierung ist die Grundlage für ein gelungenes Layout: Gruppieren Sie zusammengehörige Bauteile, halten Sie Hochgeschwindigkeits- und empfindliche Signale kurz, positionieren Sie Anschlüsse und Befestigungslöcher an den entsprechenden Stellen im Gehäuse und lassen Sie ausreichend Platz für eine saubere Leiterbahnführung. Der Zeitaufwand für die Platzierung zahlt sich beim Leiterbahnrouting um ein Vielfaches aus.

Routing, Kupferguss und Designregeln

Verlegen Sie die Verbindungen als Kupferleiterbahnen und dimensionieren Sie diese entsprechend der Stromstärke und der benötigten Impedanz. Fügen Sie Kupferflächen und Masse- oder Versorgungsebenen hinzu, um Rückleitungen zu realisieren und Störungen zu reduzieren. Platzieren Sie anschließend die Siebdruckbeschriftungen zur Kennzeichnung der Bauteile und ihrer Ausrichtung. Bevor Sie mit dem Verlegen einer einzigen Leiterbahn beginnen, legen Sie die Designregeln – minimale Leiterbahnbreite, Abstand, Durchkontaktierungsgröße und Ringdurchmesser – so fest, dass sie den Fertigungsmöglichkeiten Ihres Herstellers entsprechen. So führt Sie der Editor von Anfang an zu einem fertigungsgerechten Ergebnis. Bei Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz oder enger Geometrie empfiehlt es sich, diese Regeln mit einem erfahrenen Leiterplattenhersteller abzustimmen. Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenfertigung.

Ausführung der Designregelprüfung

Nach Abschluss des Routings führen Sie die Designregelprüfung (DRC) durch. Diese vergleicht Ihre Leiterplatte mit den von Ihnen festgelegten Regeln und meldet Verstöße: zu eng beieinander liegende Leiterbahnen, zu geringe Abstände, nicht geroutete Verbindungen, regelwidrige Durchkontaktierungen und ähnliche Probleme. Beheben Sie jeden Fehler, bis die Leiterplatte die Prüfung fehlerfrei besteht.

Ein einwandfreier DRC-Check ist keine Formalität. Er entscheidet darüber, ob eine Fabrik die Platine problemlos fertigen kann oder ob der Check Rückfragen der Entwicklungsabteilung aufwirft oder – schlimmer noch – zu einer defekten Platine führt. Behandeln Sie jeden DRC-Eintrag als Anweisung zur Fehlerbehebung, nicht als Empfehlung. Sobald der Check positiv ausfällt und die Platine in 2D und 3D korrekt aussieht, können Sie die Platine exportieren.

Exportieren von Gerber-, Stücklisten- und Bestückungsdateien

Fertigungsdateien beschreiben Ihre Leiterplatte in den Standardformaten, die von den Maschinen in der Fertigung gelesen werden. EasyEDA generiert alle diese Dateien. Die folgende Tabelle erklärt den Zweck jeder Datei.

Sind EasyEDA-Dateien auf andere Fertigungsgeräte übertragbar?

Ja. Das ist einer der wichtigsten Aspekte, die man bei diesem Tool verstehen sollte. Gerber, Drill, BOM und Pick-and-Place sind branchenübliche Formate. Daher kann eine in EasyEDA entworfene Platine von jedem kompetenten Leiterplattenhersteller angeboten und gefertigt werden. Sie sind nicht an einen einzelnen Anbieter gebunden und können den Hersteller anhand von Leistungsfähigkeit, Lieferzeit und Preis auswählen. Wenn Sie sowohl die unbestückte Platine als auch die Bestückung zusammen benötigen, bietet sich ein Betrieb an, der … Leiterplattenherstellung Und die Montage unter einem Dach kann diese Dateien direkt bis zur fertigen Platine verarbeiten.

Senden Ihres Designs an einen Hersteller

Von EasyEDA-Design bis hin zur zuverlässigen Leiterplattenfertigung

Sobald Ihr EasyEDA-Projekt die Schaltplanprüfung, die DRC-Prüfungen und den Export der Fertigungsdatei erfolgreich durchlaufen hat, besteht der nächste Schritt darin, einen Fertigungspartner auszuwählen, der in der Lage ist, diese Konstruktionsdateien in zuverlässige Hardware umzusetzen.

EasyEDA vereinfacht zwar das PCB-Design, die Qualität des Endprodukts hängt jedoch maßgeblich von Fertigungskapazität, Prozesskontrolle, Materialauswahl, Montagegenauigkeit und technischer Unterstützung ab. Selbst eine gut designte Leiterplatte kann Verzögerungen, Qualitätsprobleme oder unerwartete Kosten verursachen, wenn die Fertigungsanforderungen vor Produktionsbeginn nicht ausreichend geprüft werden.

Aus diesem Grund entscheiden sich viele Ingenieure frühzeitig für die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Partner für Leiterplattenfertigung und -bestückung. Eine professionelle Fertigungsprüfung hilft, potenzielle Probleme hinsichtlich Leiterbahnbreiten, Bohrtoleranzen, Lagenaufbau, Impedanzkontrolle, Bauteilverfügbarkeit, Montageabständen und langfristiger Produktionszuverlässigkeit zu erkennen, bevor sie zu kostspieligen Problemen führen.

Warum Ingenieure Highleap Electronics wählen

Bei Highleap Electronics unterstützen wir Sie dabei, EasyEDA-Projekte durch umfassende Leiterplattenfertigung und -bestückung in serienreife Elektronikprodukte zu verwandeln. Ob Sie einen Prototyp entwickeln, ein neues Produkt validieren oder die Serienproduktion vorbereiten – unsere Entwicklungs- und Fertigungsteams bieten Ihnen die nötige Unterstützung, um Ihre Designdateien sicher in fertige Baugruppen umzusetzen.

• Dienstleistungen im Bereich der Leiterplattenfertigung: Standard-Mehrlagen-Leiterplatten, HDI-Leiterplatten, Starrflex-Leiterplatten, HF-Leiterplatten, Leiterplatten mit dickem Kupferkern, Metallkern-Leiterplatten und andere fortschrittliche Technologien.
• Leiterplattenbestückungsdienste: SMT-Bestückung, Durchsteckmontage, Bestückung mit gemischten Technologien, BGA-Bestückung, Kabelintegration, Gehäusebau, Prüfung und komplette schlüsselfertige Fertigung.
• Technische Hilfe: Kostenlose DFM-Prüfung, Stackup-Empfehlungen, Impedanzberatung, Montageoptimierung und Vorschläge zur Kostenreduzierung.
• Flexible Produktionsmengen: Von schnellen Prototypen und Kleinserienfertigung bis hin zu Programmen für die Massenproduktion.
• Globale Lieferkettenunterstützung: Komponentenbeschaffung, Stücklistenmanagement, Lebenszyklusüberwachung und Unterstützung bei der Beschaffung zur Verbesserung der Produktionsstabilität.

Im Gegensatz zu Plattformen, die sich ausschließlich auf die Leiterplattenfertigung konzentrieren, bietet Highleap Electronics eine integrierte Fertigungslösung, die Leiterplattenproduktion, Bauteilbeschaffung, Leiterplattenbestückung, Prüfung und Logistikunterstützung vereint. Dadurch können Kunden das Lieferantenmanagement vereinfachen, Lieferzeiten verkürzen und eine gleichbleibende Qualität über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg gewährleisten.

Sind Sie bereit, Ihre EasyEDA-Leiterplatte zu fertigen?

Wenn Ihr EasyEDA-Design fertigungsreif ist, senden Sie uns einfach Ihre Gerber-Dateien, die Stückliste und die Bestückungsdaten. Unser Entwicklungsteam prüft Ihr Projekt und gibt Ihnen vor Produktionsbeginn praktische Empfehlungen zur Fertigungstauglichkeit, Montageeffizienz und Kostenoptimierung.

Ob Sie eine kleine Prototypenserie oder eine komplette schlüsselfertige Produktionslösung benötigen, Highleap Electronics ist bereit, Sie dabei zu unterstützen, Ihr Design von EasyEDA bis zu einem zuverlässigen Endprodukt zu entwickeln.

Fordern Sie noch heute ein Angebot an und entdecken Sie, wie Highleap Electronics Sie bei der Leiterplattenfertigung und -bestückung mit professioneller Ingenieurskompetenz, fortschrittlichen Fertigungsmöglichkeiten und reaktionsschnellem Kundenservice unterstützen kann.

Häufig gestellte Fragen

Ist EasyEDA wirklich kostenlos?

Das Basistool ist kostenlos und umfasst Schaltplanerstellung, SPICE-Simulation und Leiterplattenlayout für eine Vielzahl von Projekten. Kostenpflichtige Versionen bieten zusätzlichen Funktionsumfang für größere oder professionelle Designs, aber Sie können auch ohne Bezahlung eine fertigungsgerechte Leiterplatte erstellen und exportieren.

Kann ich ein EasyEDA-Board auch bei einem anderen Anbieter als einem Cloud-EDA-Anbieter herstellen lassen?

Ja. EasyEDA exportiert standardmäßige Gerber-, Bohr-, Stücklisten- und Bestückungsdateien, sodass jeder kompatible Leiterplattenhersteller Ihnen ein Angebot erstellen und Ihre Leiterplatte fertigen kann. Die Integration des Cloud-EDA-Anbieters und des LCSC ist ein Komfortmerkmal, aber keine Voraussetzung.

Wie schneidet EasyEDA im Vergleich zu KiCad oder Altium ab?

EasyEDA ist besonders einsteigerfreundlich und benötigt keine Installation. Dank seiner umfangreichen integrierten Bibliothek ist es vor allem bei Anfängern und für schnelle Projekte beliebt. KiCad ist kostenlos, Open Source und sehr leistungsfähig, erfordert aber etwas mehr Aufwand bei der Einrichtung. Altium ist ein professionelles High-End-Tool. Für die meisten ersten Platinen und viele Serienprodukte ist EasyEDA mehr als ausreichend.

Muss ich meine Schaltung in EasyEDA simulieren, bevor ich sie layoutiere?

Nicht immer, aber ratsam für Analog-, Leistungs- oder Filterschaltungen, bei denen die Bauteilwerte entscheidend sind. Simulationen decken Designfehler auf, bevor sie auf die Leiterplatte gelangen. Sie ersetzen jedoch keinen physischen Prototyp, da Layout-, Wärme- und EMV-Effekte erst auf einer realen Leiterplatte sichtbar werden.

Was soll ich dem Hersteller zusammen mit meinen Gerber-Dateien schicken?

Senden Sie bitte die Gerber- und NC-Bohrdateien sowie eine Stückliste und eine Bestückungsdatei, falls Sie die Bestückung wünschen. Geben Sie außerdem die Leiterplattendicke, das Kupfergewicht, die Lötstopplack- und Siebdruckfarben, die Oberflächenbeschaffenheit und etwaige Impedanzanforderungen an, da diese in den Standarddateien nicht vollständig erfasst sind.

Warum schlägt meine Platine die Designregelprüfung fehl?

Häufige Ursachen sind Leiterbahnen oder Abstände, die die zulässigen Grenzen überschreiten, nicht geroutete Verbindungen und Durchkontaktierungen, die die Größenbeschränkungen verletzen. Passen Sie Ihre Designregeln zunächst an die Möglichkeiten Ihres Herstellers an und beheben Sie anschließend jeden gemeldeten Verstoß, bis die Prüfung fehlerfrei abgeschlossen ist.