Wichtigste Erkenntnisse
- -21% der kritischen Fehler sind fehlende Stromquellen - überprüfen Sie immer, ob jeder IC mit Strom versorgt wird
- -Falsche Footprints verursachen die meisten Board-Respins - prüfen Sie jedes Symbol gegen das Datenblatt
- -Führen Sie ERC vor dem Layout aus - es erkennt 80% der Verbindungsfehler automatisch
- -Jeder MCU-Power-Pin benötigt seinen eigenen 100nF-Entkopplungskondensator innerhalb von 3mm
- -Fügen Sie ESD-Schutz an jedem externen Steckverbinder hinzu - es kostet Cent, rettet aber Boards
Einleitung
Jeder erfahrene Ingenieur hat eine Geschichte über einen Schaltplanfehler, der ihm einen Board-Respin gekostet hat - oder schlimmer, es bis in die Produktion geschafft hat. Laut Branchendaten gibt es über 100 verschiedene Fehler, die ein Designer allein in der Schaltplanphase machen kann, und 21% der kritischen Design-Fehler beziehen sich auf fehlende Stromquellen.
Die gute Nachricht? Die meisten Schaltplanfehler folgen vorhersehbaren Mustern. Lernen Sie, diese 25 häufigen Fehler zu erkennen, und Sie werden sie finden, bevor sie zu teuren Problemen werden. Dieser Leitfaden behandelt die Fehler, die die meisten PCB-Ausfälle verursachen, nach Kategorien organisiert, mit spezifischen Beispielen und Lösungen für jeden.
Wir werden Stromversorgungsfehler, Verbindungsfehler, Bauteil-Probleme, Mikrocontroller-spezifische Probleme und Schutzschaltungs-Ausfälle behandeln. Für jeden Fehler lernen Sie, wie er aussieht, warum er passiert und wie Sie ihn verhindern können.
Teil 1: Stromversorgungsfehler (1-6)
Stromversorgungsfehler sind die häufigste Kategorie kritischer Schaltplanfehler. Eine Schaltung ohne ordnungsgemäße Stromversorgung wird nicht funktionieren - Punkt. Diese Fehler rutschen oft durch, weil sie in komplexen Schaltplänen leicht zu übersehen sind.
Fehler 1: Fehlende Stromquelle
Das Problem
Ein IC oder Modul hat überhaupt keine Stromverbindung. Das klingt offensichtlich, ist aber der häufigste kritische Fehler (21% aller kritischen Fehler).
Warum es passiert:
- Power-Pins sind auf separaten Symbol-Seiten versteckt
- Annahme, dass Strom im Symbol implizit ist
- Mehrteilige Symbole, bei denen die Stromversorgung auf einer anderen Einheit ist
- Kopier-Einfüge-Fehler, bei denen Power-Netze nicht aktualisiert wurden
Wie man es findet:
- Führen Sie ERC aus - suchen Sie nach "unconnected power pin"-Warnungen
- Prüfen Sie jeden IC gegen sein Datenblatt - zählen Sie die Power-Pins
- Überprüfen Sie VCC- und GND-Verbindungen für jedes Bauteil
Prävention:
Erstellen Sie eine Power-Audit-Tabelle, die jeden IC und seine erforderlichen Power-Rails auflistet. Haken Sie jede Verbindung ab, während Sie sie überprüfen.
Fehler 2: Falsche Entkopplungskondensator-Werte oder -Platzierung
Das Problem
Entkopplungskondensatoren fehlen, haben falsche Werte oder sind zu weit von ICs platziert. Dies verursacht Spannungseinbrüche, Rauschen und fehlerhaftes Verhalten.
Häufige Fehler:
- Verwendung von 10uF anstelle von 100nF (falsche Frequenzantwort)
- Ein Kondensator zwischen mehreren ICs geteilt
- Kondensator im Schaltplan, aber 10mm entfernt auf der PCB platziert
- Fehlender Bulk-Kondensator für transiente Stromanforderungen
Die Lösung:
- 100nF Keramik: Einer pro Power-Pin, innerhalb von 3mm
- 10uF Keramik: Einer pro IC, in der Nähe
- 100uF Bulk: Einer pro Board-Abschnitt
Für STM32/ESP32: Die Regel ist n x 100nF + 1 x 4.7uF, wobei n = Anzahl der VDD-Pins.
Fehler 3: Umgekehrte Kondensator-Polarität
Das Problem
Elektrolyt- oder Tantal-Kondensatoren falsch herum angeschlossen. Dies kann zu Kondensatorausfall, Leckage, Überhitzung oder sogar Explosion führen.
Warum es passiert:
- Schaltplan-Symbol-Polarität nicht klar
- Unterschiedliche Footprint-Konventionen (+ vs - Markierung)
- Verwirrung zwischen Eingangs- und Ausgangsfilterung
Prävention:
- Verwenden Sie nach Möglichkeit Keramikkondensatoren (unpolarisiert)
- Für Tantal: Spannungsnennwert muss 20% höher als erwartete Spannung sein
- Markieren Sie die Polarität im Schaltplan deutlich mit +-Symbol
- Doppelte Prüfung während des Layouts - Footprint-Streifen-Ausrichtung
Fehler 4: Unzureichende Spannungsreserve
Das Problem
Die Eingangsspannung des Linearreglers liegt zu nahe an der Ausgangsspannung, was zu Dropout und unreguliertem Ausgang führt.
Beispiel:
Verwendung eines 7805 (5V-Regler mit 2V Dropout) mit 6V Eingang. Der Ausgang wird etwa 4V sein - nicht 5V - weil der Regler mindestens 7V Eingang benötigt.
Die Regel:
- Standard-Regler (78xx): Eingang >= Ausgang + 2V
- LDO-Regler: Eingang >= Ausgang + Dropout (siehe Datenblatt)
- Berücksichtigen Sie Eingangsspannungsrippel und -schwankung
Fehler 5: Fehlende Eingangs-/Ausgangskondensatoren an Reglern
Das Problem
Spannungsregler benötigen spezifische Eingangs- und Ausgangskondensatoren für Stabilität. Fehlende oder falsche Werte verursachen Oszillation oder schlechte Regulierung.
99% der Regler-Probleme sind kondensatorbezogen - falscher Typ, falscher Wert oder falsche Platzierung.
Häufige Fehler:
- Nur Keramik verwenden, wo das Datenblatt Elektrolyt angibt (ESR ist wichtig)
- Eingangskondensator zu klein für Eingangsimpedanz
- Ausgangskondensatorwert außerhalb des stabilen Bereichs
Prävention:
Befolgen Sie immer die vom Datenblatt empfohlenen Werte genau. Besonders bei LDOs beeinflusst der ESR des Ausgangskondensators die Stabilität - das Datenblatt spezifiziert akzeptable Bereiche.
Fehler 6: Falsche Regler-Pinbelegung
Das Problem
Verschiedene Regler im gleichen Gehäuse haben unterschiedliche Pinbelegungen. Die Verwendung des falschen Library-Symbols führt zu vertauschtem Eingang/Ausgang.
Klassisches Beispiel:
Der 78xx Positiv-Regler und der 79xx Negativ-Regler sehen identisch aus, haben aber völlig unterschiedliche Pinbelegungen. Der 7915 wird sofort durchbrennen, wenn Sie einen 7815-Footprint verwenden.
Prävention:
- Überprüfen Sie die Pinbelegung immer gegen das tatsächliche Datenblatt
- Vertrauen Sie niemals generischen Library-Symbolen
- Prüfen Sie, ob die Teilenummer auf Ihrer Stückliste mit dem Schaltplan-Symbol übereinstimmt
Teil 2: Verbindungsfehler (7-12)
Verbindungsfehler erzeugen Schaltungen, die korrekt aussehen, aber nicht funktionieren. Diese sind besonders frustrierend, weil sie oft die visuelle Inspektion bestehen.
Fehler 7: Vertauschte Datenleitungen (TX/RX, MISO/MOSI, SDA/SCL)
Das Problem
Kommunikationssignale sind gekreuzt. UART TX und RX müssen zwischen Geräten tauschen, aber SPI MISO/MOSI sollten NICHT tauschen (sie sind aus Master-Perspektive benannt).
Die Verwirrung:
- UART: TX auf Gerät A verbindet sich mit RX auf Gerät B (muss kreuzen)
- SPI: MOSI zu MOSI, MISO zu MISO (NICHT kreuzen)
- I2C: SDA zu SDA, SCL zu SCL (NICHT kreuzen)
- RS-485: A zu A, B zu B (aber einige Datenblätter vertauschen A/B-Bedeutung)
Prävention:
Fügen Sie 0-Ohm-Widerstände auf Datenleitungen in ersten Prototypen hinzu. Wenn Signale vertauscht sind, können Sie sie an den Widerstandspositionen kreuzen, ohne einen Board-Respin.
Fehler 8: Nicht verbundene Netze
Das Problem
Leitungen, die verbunden aussehen, sind tatsächlich nicht verbunden, oder Netz-Labels stimmen nicht überein.
Häufige Ursachen:
- Leitungsendpunkte nicht auf dem Raster - sehen verbunden aus, sind es aber nicht
- Tippfehler in Netz-Labels: "VCC" vs "Vcc" vs "VCC_3V3"
- 4-Wege-Verbindungen ohne Junction-Punkte
- Kopieren-Einfügen, bei dem Netznamen nicht aktualisiert wurden
Erkennung:
- ERC markiert nicht verbundene Pins
- Netlist-Überprüfung zeigt verwaiste Netze
- Klicken Sie auf jedes Netz-Label und überprüfen Sie, ob alle erwarteten Verbindungen markiert sind
Fehler 9: Mehrere Ausgänge auf demselben Netz
Das Problem
Zwei Ausgangs-Pins zusammengeschaltet - einer versucht High zu treiben, während der andere Low treibt, was zu Konflikt und möglichem Schaden führt.
18% der kritischen Fehler betreffen mehrere Ausgänge auf einem Netz.
Beispiele:
- Zwei MCU-GPIO-Pins beide als Ausgänge auf demselben Netz konfiguriert
- Reglerausgang mit einer anderen Stromquelle verbunden
- Zwei Logikgatter treiben dasselbe Signal
Ausnahme: Open-Drain/Open-Collector-Ausgänge können sich ein Netz teilen (mit Pull-up).
Fehler 10: Fehlende Ground-Verbindungen
Das Problem
Bauteile mit Ground-Pins nicht verbunden, oder verschiedene Ground-Symbole, die tatsächlich nicht miteinander verbunden sind.
Häufige Ursachen:
- Verwendung verschiedener Ground-Symbole (GND, AGND, DGND) ohne sie zu verbinden
- Annahme, dass Ground implizit durch Stromstecker ist
- Fehlender Ground auf mehrteiligen Symbolen
Prävention:
Überprüfen Sie, ob Ihre Ground-Symbole alle auf demselben Netz sind. Klicken Sie in EasyEDA/KiCad auf ein GND- Symbol - alle Grounds sollten markiert werden, wenn sie verbunden sind.
Fehler 11: Falsche Netznamen
Das Problem
Netz-Labels mit Tippfehlern oder inkonsistenter Benennung erzeugen nicht verbundene Signale.
Beispiele:
- "ENABLE" vs "EN" vs "ENABLE_N"
- "SPI_CLK" vs "SPI_SCLK" vs "SCK"
- Unterstriche vs Bindestriche: "I2C_SDA" vs "I2C-SDA"
Best Practice:
Etablieren Sie eine Netzbenennungskonvention zu Projektbeginn. Verwenden Sie konsistente Präfixe (SPI_, I2C_, UART_) und Suffixe (_N für aktiv-low Signale).
Fehler 12: Floating Inputs
Das Problem
Eingangs-Pins bleiben unverbunden und floaten zu undefinierten Zuständen, was zu fehlerhaftem Verhalten, übermäßigem Stromverbrauch oder Schaden führt.
Pins, die nicht floaten dürfen:
- CMOS-Logik-Eingänge (ziehen Durchgangsstrom, wenn floating)
- Enable/Disable-Pins
- MCU-Konfigurations-Pins
- Komparator-Eingänge
Die Lösung:
Jeder Eingang benötigt einen definierten Zustand. Verwenden Sie Pull-up- oder Pull-down-Widerstände (typischerweise 10k). Für unbenutzte MCU-Pins konfigurieren Sie sie als Ausgänge oder aktivieren Sie interne Pull-ups.
Teil 3: Bauteilfehler (13-17)
Bauteilfehler gehören zu den teuersten Fehlern, weil sie oft Board-Respins erfordern, um sie zu beheben.
Fehler 13: Falscher Footprint für Symbol
Das Problem
Das Schaltplan-Symbol ist korrekt, aber der zugehörige Footprint passt nicht zum physischen Bauteil. Dies ist die häufigste Ursache für Board-Respins.
Schon 0,5mm Fehler im Pad-Abstand macht das Bauteil unmöglich zu löten.
Häufige Ursachen:
- Verwendung eines generischen Footprints (0805 vs 0603)
- Pin-1-Ausrichtung zwischen Symbol und Footprint unterschiedlich
- Metrisch vs Imperial Verwechslung (mm vs mils)
- Pad-Abmessungen aus falschem Abschnitt des Datenblatts
Prävention:
"Doppelte Überprüfung Ihrer Schaltung, dreifache Überprüfung neuer Bibliotheksteile." Überprüfen Sie Footprints immer gegen physische Bauteile oder Hersteller-Datenblätter.
Fehler 14: Falsche Bauteilwerte
Das Problem
Widerstands-, Kondensator- oder andere Bauteilwerte sind für die Anwendung falsch.
Häufige Fehler:
- Verwechslung von uF, nF, pF (104 = 100nF, nicht 104uF)
- Kopieren-Einfügen mit falschem Wert
- Berechnungsfehler bei Spannungsteilern
- Falscher LED-Strombegrenzungswiderstand (zu hell oder zu dunkel)
Beispiel:
Für einen 3,3V MCU mit 2V LED-Vorwärtsspannung und 10mA gewünschtem Strom:R = (3.3V - 2V) / 10mA = 130 Ohm. Die Verwendung von 1k würde nur 1,3mA ergeben (dunkle LED).
Fehler 15: Unterdimensionierte Bauteile
Das Problem
Bauteile sind für weniger Spannung, Strom oder Leistung ausgelegt als die Schaltung erfordert. Kann zu Überhitzung, Ausfall oder Brand führen.
Faustregeln:
- Kondensatorspannung: Bewerten Sie 25-50% höher als Betriebsspannung
- Widerstandsleistung: Berechnen Sie P = I² x R, verwenden Sie 2x Sicherheitsmarge
- MOSFET-Strom: Prüfen Sie kontinuierlichen Drain-Strom, nicht Peak
- Induktorstrom: Sättigungsstrom muss Peak-Strom überschreiten
Beispiel-Ausfall:
Ein 0402-Widerstand, der 0,1W verbraucht, wenn er für 0,0625W bewertet ist, wird sich überhitzen und ausfallen.
Fehler 16: Veraltete oder nicht verfügbare Teile
Das Problem
Entwerfen mit Bauteilen, die End-of-Life, nicht auf Lager oder mit unmöglich langen Lieferzeiten sind.
Vor dem Entwerfen prüfen:
- Bauteil-Lebenszyklus-Status (aktiv, NRND, veraltet)
- Aktueller Bestand bei großen Distributoren
- Lieferzeit für größere Mengen
- Zweitquellen-Alternativen
Fehler 17: Falsche Pin-Zuweisungen
Das Problem
Library-Symbol-Pin-Nummern oder -Namen stimmen nicht mit dem tatsächlichen Bauteil überein.
Häufig bei:
- Multi-Gate-ICs (verschiedene Pin-Nummern pro Gate)
- FETs (variierende G/D/S-Anordnungen)
- Steckverbindern (Pin-1-Position variiert je Hersteller)
- Benutzererstellten Library-Teilen
Prävention:
Drucken Sie Schaltplan und Datenblatt nebeneinander. Überprüfen Sie jede Pin-Zuweisung manuell für kritische Bauteile.
Teil 4: Mikrocontroller-Fehler (18-21)
Mikrocontroller-Schaltungen haben spezifische Anforderungen, die leicht falsch gemacht werden können. Diese Fehler verursachen oft intermittierende oder schwer zu debuggende Probleme.
Fehler 18: Fehlende oder falsche Reset-Schaltung
Das Problem
Reset-Pin floating, falscher Pull-up-Wert oder fehlende Rauschfilterung verursacht zufällige Resets oder Startfehler.
Häufige Fehler:
- 100k Pull-up zu schwach (Rauschen kann Reset auslösen)
- Fehlender Filterkondensator am Reset-Pin
- Reset-Leitung nahe rauschenden Signalen geroutet
- Pull-up zu stark für Programmer zum Überschreiben
Empfohlene Schaltung:
- 10k Pull-up-Widerstand zu VCC
- 100nF Kondensator von RESET zu GND
- Optional: Externer Reset-IC für sauberen Power-on-Reset
Fehler 19: Fehlende Entkopplung pro Power-Pin
Das Problem
Verwendung eines Entkopplungskondensators für einen MCU mit mehreren VDD-Pins. Jeder Power- Pin benötigt seine eigene lokale Entkopplung.
Die Regel:
Ein 100nF Keramikkondensator pro VDD-Pin, innerhalb von 3mm vom Pin platziert. Plus ein 10uF Bulk-Kondensator pro Chip.
Warum es wichtig ist:
Verschiedene MCU-Abschnitte (Core, Peripherie, ADC) ziehen Strom von verschiedenen Pins. Gemeinsame Entkopplung kann keine lokale Energiespeicherung für jeden Abschnitt bieten.
Fehler 20: Quarz-Schaltungsfehler
Das Problem
Falsche Lastkondensatorwerte, fehlende Kondensatoren oder übermäßige Leitungslänge verhindert Oszillator-Start.
Häufige Fehler:
- Lastkondensatorwerte nicht auf Quarz abgestimmt
- Verwendung von Keramikresonatorwerten für Quarz
- Lange Leitungen fügen parasitäre Kapazität hinzu
- Fehlende Ground-Fläche unter Quarz
Lastkondensator-Berechnung:
CL_total = (C1 x C2) / (C1 + C2) + C_stray
Wobei CL_total der spezifizierten Lastkapazität des Quarzes entsprechen sollte, und C_stray typischerweise 2-5pF von PCB-Leitungen ist.
Fehler 21: Boot/Strapping-Pin-Fehler
Das Problem
Boot-Modus-Auswahl-Pins bleiben floating oder sind auf falschen Zustand gesetzt, was dazu führt, dass der MCU in falschen Modus eintritt (Bootloader statt normaler Betrieb).
Beispiele:
- STM32: BOOT0 muss LOW sein für normalen Boot vom Flash
- ESP32: GPIO0 muss HIGH beim Boot für normalen Betrieb sein
- AVR: RESET benötigt Pull-up für normalen Betrieb
Prävention:
Lesen Sie den "Boot Configuration"-Abschnitt des Datenblatts sorgfältig. Fügen Sie Pull-up/Pull-down-Widerstände mit Testpunkten hinzu, um Boot-Modus-Änderungen zu ermöglichen.
Teil 5: Schutz- & Sicherheitsfehler (22-25)
Fehlende Schutzschaltungen verhindern nicht, dass Ihr Board funktioniert - bis etwas schief geht. Dann verursachen sie teure Ausfälle.
Fehler 22: Fehlender ESD-Schutz
Das Problem
Externe Steckverbinder ohne TVS-Dioden oder anderen ESD-Schutz. Benutzerberührung oder Kabelverbindung kann empfindliche ICs zerstören.
Regel:
Schützen Sie jede extern zugängliche Verbindung: USB, Ethernet, Tasten, Displays, Kartenslots, Antennenverbindungen.
Häufige Fehler:
- TVS-Diode zu weit vom Steckverbinder platziert (muss am Eintrittspunkt sein)
- Klemmspannung höher als IC absolute max rating
- TVS-Kapazität zu hoch für Hochgeschwindigkeitssignale
- Falsche Polarität bei unidirektionaler TVS
Fehler 23: Kein Verpolungsschutz
Das Problem
Batterie oder DC-Buchse falsch herum angeschlossen zerstört das gesamte Board.
Schutzoptionen:
- Seriendiode: Einfach aber verschwendet 0,3-0,7V
- P-FET: Geringer Verlust (20-50mV), empfohlen für Batteriegeräte
- Ideal-Dioden-Controller: Beste Leistung, höhere Kosten
Wann benötigt:
Jedes Produkt mit benutzer-austauschbaren Batterien oder DC-Stromeingang, bei dem Polaritätsumkehr physisch möglich ist.
Fehler 24: Fehlende Strombegrenzung
Das Problem
Externe Verbindungen können kurzschließen, unbegrenzten Strom ziehen und Leitungen oder Bauteile beschädigen.
Strombegrenzung hinzufügen:
- Rückstellbare Sicherungen (PTC) an Stromausgängen
- Serienwiderstände an GPIO-Pins, die externe Geräte treiben
- Strombegrenzungs-ICs für USB-Host-Ports
Fehler 25: Kein Überspannungsschutz
Das Problem
Eingangsspannung überschreitet Bauteil-Ratings durch Transienten, falsches Netzteil oder Gegen-EMK von Motoren/Relais.
Schutzmethoden:
- TVS-Diode am Stromeingang (klemmt Transienten)
- Eingangssicherung (begrenzt Strom während Überspannung)
- Crowbar-Schaltung (für schwere Überspannung)
- Freilaufdioden an induktiven Lasten
Werkzeuge zum Finden von Fehlern
Electrical Rules Check (ERC)
Der ERC Ihres Schaltplan-Editors ist die erste Verteidigungslinie. Er erkennt automatisch:
- Nicht verbundene Pins
- Mehrere Ausgänge auf demselben Netz
- Fehlende Stromverbindungen
- Netz-Label-Unstimmigkeiten
Führen Sie ERC nach jeder Bearbeitungssitzung aus, nicht nur am Ende.
Design Rules Check (DRC)
DRC läuft auf dem PCB-Layout, erkennt aber Schaltplanprobleme wie:
- Nicht geroutete Netze (Verbindungsfehler)
- Kurzschlüsse
- Footprint-zu-Symbol-Unstimmigkeiten
Schaltplan-Vergleichs-Tools
Tools wie Altium Designers Schaltplan-Vergleich zeigen Änderungen zwischen Revisionen, helfen, unbeabsichtigte Änderungen zu erkennen.
KI-gestützte Überprüfung (Schemalyzer)
Automatisierte Schaltplan-Analyse-Tools können Fehler erkennen, die ERC übersieht, wie fehlende Entkopplungskondensatoren, falsche Bauteilwerte und Lücken in Schutzschaltungen.
Kurzreferenz-Checkliste
Verwenden Sie diese Checkliste, bevor Sie Ihren Schaltplan für das Layout senden:
Stromversorgung
- Jeder IC hat Strom- und Ground-Verbindungen
- 100nF Entkopplung pro Power-Pin
- Regler-Eingangs-/Ausgangskondensatoren laut Datenblatt
- Kondensatorpolarität korrekt
- Spannungsreserve ausreichend für Regler
Verbindungen
- ERC besteht ohne Fehler
- Alle Netznamen konsistent
- TX/RX, MISO/MOSI-Verbindungen überprüft
- Keine Floating Inputs (Pull-ups/downs hinzugefügt)
Bauteile
- Footprints gegen Datenblätter überprüft
- Bauteil-Ratings überschreiten Betriebsbedingungen
- Teile verfügbar und nicht veraltet
Mikrocontroller
- Reset-Schaltung mit Pull-up und Filterkondensator
- Quarz-Lastkondensatoren korrekt berechnet
- Boot-Pins für korrekten Boot-Modus gesetzt
Schutz
- ESD-Schutz an externen Steckverbindern
- Verpolungsschutz am Stromeingang
- Strombegrenzung wo benötigt
Fazit
Schaltplanfehler sind unvermeidlich - aber Board-Respins sind es nicht. Durch das Verständnis dieser 25 häufigen Fehler können Sie sie in der Design-Phase abfangen, wenn sie nichts kosten, um sie zu beheben.
Die wichtigsten Erkenntnisse:
- Führen Sie ERC ständig aus - es erkennt die meisten Verbindungsfehler
- Überprüfen Sie jeden Footprint - falsche Footprints sind die häufigste Respin-Ursache
- Prüfen Sie jeden Power-Pin - fehlende Stromversorgung ist der häufigste kritische Fehler
- Fügen Sie Schutzschaltungen hinzu - sie kosten Cent, retten aber Boards
- Holen Sie eine zweite Überprüfung ein - frische Augen erkennen, was Sie übersehen
Erstellen Sie eine Checkliste für Ihre spezifischen Projekte und verwenden Sie sie konsistent. Die wenigen Minuten, die für die Überprüfung aufgewendet werden, sparen Tage des Debuggings und Wochen Board-Respin-Zeit.
Häufig gestellte Fragen
Welcher Prozentsatz der PCB-Ausfälle wird durch Schaltplanfehler verursacht?
Studien zeigen, dass 40-60% der PCB-Probleme in der Schaltplanphase entstehen. Die häufigsten Kategorien sind strombezogene Fehler (21%), mehrere Ausgänge auf Netzen (18%) und Footprint-Unstimmigkeiten.
Sollte ich ERC ausführen, auch wenn das Design korrekt aussieht?
Absolut. Visuelle Inspektion übersieht Fehler, die ERC automatisch erkennt. Führen Sie ERC nach jeder Bearbeitungssitzung aus, nicht nur am Ende. Ein sauberer ERC ist Ihr erster Checkpoint vor dem Layout.
Wie viele Entkopplungskondensatoren benötigt ein MCU?
Ein 100nF Keramikkondensator pro VDD/AVDD-Pin, innerhalb von 3mm vom Pin platziert. Plus ein 10uF oder 4,7uF Bulk-Kondensator pro MCU. Für STM32 ist die Regeln x 100nF + 1 x 4,7uF, wobei n = Anzahl der Power-Pins.
Kann ich ESD-Schutz für interne Steckverbinder überspringen?
Für Steckverbinder, die nie der Außenwelt ausgesetzt sind (interne Board-to-Board), können Sie oft ESD-Schutz überspringen. Aber jeder Steckverbinder, der von einem Benutzer berührt werden könnte, während der Montage freigelegt ist oder mit externen Kabeln verbunden ist, benötigt Schutz.
Was ist der beste Weg, um Footprint-Fehler zu erkennen?
Vor der Bestellung: Drucken Sie das PCB-Layout im Maßstab 1:1 auf Papier und legen Sie tatsächliche Bauteile auf den Ausdruck. Diese physische Prüfung erkennt die meisten Footprint-Fehler. Verwenden Sie auch 3D-Vorschau in Ihrem EDA-Tool, falls verfügbar.
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