From 603fac711a6f1608515490d3688cbaff205950cb Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: dev Date: Sat, 24 Oct 2026 11:38:07 +0000 Subject: [PATCH] simple language --- presentation.typ | 167 +++++++++++++++++++++-------------------------- 1 file changed, 73 insertions(+), 94 deletions(-) diff --git a/presentation.typ b/presentation.typ index 4915920..7fc40ad 100644 --- a/presentation.typ +++ b/presentation.typ @@ -153,23 +153,21 @@ #show: presentation.with( title: "KiCad", - subtitle: "Platinen-Design in der Praxis: vom Schaltplan zum Gerber-Export — 4 Layer als Standard", + subtitle: "Vom Schaltplan zur fertigen Platine — 4 Layer als Standard", author: "Your Name", ) #slide(title: "Ablauf")[ - - *Überblick*: Suite · Projekt · Werkzeugkette · Bauteile - - *Workflow*: Schaltplan → Layout → Fertigungsdaten - - *4 Layer*: Stackup · Masse · Rückstrompfade - - *Praxis*: Einstieg · USB-C & 5 V · EMV · 0-Ω-Retter - - *Bestückung*: Löten · Werkzeug · PCBA - - *Fertigung*: DRC · Gerber · Kosten + - *Was ist KiCad?* · Projekt & Schaltplan + - *Layout*: Platzieren · Routen · Zonen · Prüfen + - *4 Layer* statt 2 — warum + - *Praxis*: USB-C & 5 V · 0-Ω-Retter · Löten + - *Fertigung*: Gerber · Kosten · China vs. EU #v(0.6em) - Danach: Worauf besteht besonderes Interesse? + Danach: Wovon wollt ihr mehr sehen? ] -// Big-Picture-Folie: der komplette Weg von der Idee zum fertigen Gerät, -// bewusst einfach gehalten (Einstieg fürs Publikum ohne Vorwissen). +// Big-Picture-Folie: der komplette Weg von der Idee zum fertigen Gerät. #slide(title: "Von der Idee zur Platine")[ #grid( columns: (1fr, 10pt, 1fr, 10pt, 1fr, 10pt, 1fr), @@ -201,28 +199,27 @@ // =================================================================== #slide(title: "Was ist KiCad?")[ - - *Freie Open-Source-EDA-Suite* (GPLv3): Schaltplan + Leiterplatte - - Ein Projekt, ein Dateisatz: `.kicad_pro` · `.kicad_sch` · `.kicad_pcb` \ - — Textformate, git-tauglich - - Integriert: Symbol- & Footprint-Editor · SPICE · 3D-Viewer · DRC/ERC · \ - GerbView · `kicad-cli` - - Windows / Linux / macOS — Version 9.x - #v(0.5em) - #src[Offizielles Handbuch: docs.kicad.org] + - Leiterplattendesignsoftware + - Schaltplan und Layout + - git support — Projektdateien sind Text + - Windows / Linux / Mac + - vom CERN, open source ] #slide(title: "Werkzeugkette")[ #workflow-pipeline() #v(0.5em) - - *Iterativ*: Änderung im Schaltplan → `PCB aus Schaltplan aktualisieren` - - Erst ERC sauber → dann Layout + - Später etwas geändert? Ein Klick: Schaltplan → Platine aktualisieren + - Erst ERC sauber, dann Layout ] #slide(title: "Projekt & Schaltplan")[ - - `Datei → Neu → Projekt` → `.kicad_pro` + leere Schematik - - Eeschema: Symbole platzieren (`A`) · verdrahten (`W`) - - Annotieren: Referenzen (R1, C3 …) eindeutig - - Beispiel: Versorgung + MCU-Modul mit Entkopplung + - An Beispielschaltungen aus dem Datenblatt orientieren — platzieren, verdrahten + - Sorgfalt und Zeit investieren — sauber gruppieren, nach Funktion: + - Stecker & Montage + - Stromversorgung — geht an alle anderen Gruppen + - Zentraler Prozessor + Debug + - Funktionale Gruppen — z. B. Schaltergruppe 1: Schalter + Sensor + LED + … #v(0.5em) #grid( columns: (1fr, 1fr), @@ -233,23 +230,18 @@ ] #slide(title: "Bauteile & Lieferbarkeit")[ - - *Direkt im Schaltplan auswählen*: konkretes, bestellbares Bauteil — „irgendein 100 nF“ ist okay, aber nicht "der Schaltregler, aber in der 5V Variante" - - Lieferbarkeit & Preis: LCSC · Mouser · DigiKey - - Manchmal auch geschickt: check bei jlc-assembly - - Lagerstand · Preis bei 1 / 10 / 100 Stück - - Gehäuse: 0805 statt 0603 (Handlöten) - - Schönster Schaltplan nützt nichts *ohne Bauteile* \ - (Mindestmengen · Versand) - - Nur Lagerware etablierter Distributoren — keine Broker-Teile - #v(0.5em) - #src[LCSC-Nummer als Feld ans Symbol → fertige BOM] + - Direkt beim Zeichnen konkret aussuchen — was es gibt und was lieferbar ist + - „irgendein 100 nF" ist okay — „der Schaltregler, aber in der 5-V-Variante" nicht + - Check: LCSC · Mouser · DigiKey — Lagerstand, Preis bei 1 / 10 / 100 Stück + - Gehäuse: 0805 statt 0603 (handlötbar) + - Schönster Schaltplan nützt nichts *ohne Bauteile* ] #slide(title: "ERC — Schaltung prüfen")[ - `Prüfen → Elektrische Regeln prüfen` - - Findet: offene Pins · unverbundene Drähte · fehlende `PWR_FLAG` + - Findet: offene Pins · vergessene Drähte · fehlende `PWR_FLAG` - Warnungen *beheben* — nicht wegklicken - - ERC grün → Footprints → Layout + - ERC grün → weiter zum Layout #v(0.5em) #shot("03-erc", [ERC-Dialog mit Ergebnisliste und „0 Verstöße“], tip: [Menü: Prüfen → Elektrische Regeln prüfen]) ] @@ -260,9 +252,8 @@ #slide(title: "Footprints zuweisen & importieren")[ - `Werkzeuge → Footprints zuweisen`: Symbol → Gehäuse - - Filter: Abmessungen · Pins · Bohrbild - - Mechanische Maße vorher im Datenblatt prüfen - - Pcbnew: `PCB aus Schaltplan aktualisieren` → Footprints + Ratsnest + - Mechanische Maße vorher im Datenblatt prüfen + - Pcbnew: `PCB aus Schaltplan aktualisieren` — Bauteile landen auf der Platine #v(0.5em) #grid( columns: (1fr, 1fr), @@ -278,11 +269,11 @@ gutter: 1.4em, [ - *Board-Setup*: Netz-Klassen (Signal 0,25 mm · PWR 0,5–0,8 mm), \ - Via 0,6/0,3 mm, Abstandsregeln - - Umriss auf *Edge.Cuts* (z. B. 80 × 50 mm, Ecken runden) + Via 0,6/0,3 mm + - Umriss auf *Edge.Cuts* (z. B. 80 × 50 mm) - Platzieren nach *Signalfluss*: - - Connectoren & Befestigungen fixieren (sperren) - - ICs → Entkopplungs-Cs an Versorgungspins + - Stecker & Befestigung zuerst — festpinnen + - ICs hin → Entkopplungs-Cs direkt an die Versorgungspins ], shot("06-floorplan", [Pcbnew: Umriss + platzierte Footprints mit Ratsnest]), ) @@ -294,8 +285,8 @@ gutter: 1.4em, [ - `X` — *kritische Signale zuerst*: Takt · PWM · Analog - - Kurze Wege · wenige Vias - - `V` beim Routen: Via + Lagewechsel + - Kurze Wege, wenige Vias + - `V` beim Routen → Via, Lagewechsel - PWR breiter (Netz-Klasse) · GND → Massefläche - Raster: 1,27 / 0,635 mm (THT) · 0,25 mm (SMD) ], @@ -324,9 +315,8 @@ #slide(title: "Prüfen & Exportieren")[ - *DRC — nie vergessen!* Nach dem Layout + *nochmal vor dem Export* - - Abstände · offene Verbindungen · Masken- & Bohrabstände - - *3D-Viewer*: Gehäuse- & Montage-Kollisionen - - Export: Gerber X2 + Excellon → ZIP → Fertigung + - *3D-Viewer*: kollidieren Gehäuse & Stecker? + - Export: Gerber X2 + Bohrdaten → ZIP → Fertigung #v(0.5em) #grid( columns: (1fr, 1fr), @@ -345,25 +335,21 @@ columns: (1.6fr, 1fr), gutter: 1.4em, [ - - *2 Lagen? — eher nein*: 4-Layer-Aufpreis gering, Nutzen groß - - *Referenzebene unter jedem Signal* \ - → geschlossene Rückstromschleifen · weniger Abstrahlung - - *Impedanzkontrolle* (USB · Ethernet · RF) + - *4 Lagen als Standard* — Aufpreis klein, Nutzen groß + - Massefläche unter jedem Signal → weniger Abstrahlung + - Impedanzkontrolle (USB · Ethernet · Funk) - Versorgung als eigene Lage - 2 Lagen: nur Adapter- & Breakout-Boards - - Fast immer reicht die Billigvariante des Stackups als Standard. + - Billigvariante des Stackups reicht fast immer ], stack-4(), ) ] #slide(title: "Stackup in KiCad einrichten")[ - - Board-Setup → *Stapelaufbau*: - - Innenlagen *In1.Cu / In2.Cu* anlegen - - Kupferdicken & Prepreg eintragen · Lagen benennen (In1.GND …) - - *Impedanz* im selben Dialog: Ziel (50 Ω Single · 90 Ω diff) \ - → empfohlene Bahnbreite - - Netzklassen & Abstände wie gehabt · Thermal-Reliefs für Planes + - Board-Setup → *Stapelaufbau*: Innenlagen anlegen, benennen, Dicken eintragen + - *Impedanz* im selben Dialog: Ziel 50 Ω → empfohlene Bahnbreite + - Netzklassen & Abstände wie gehabt #v(0.4em) #grid( columns: (1fr, 1fr), @@ -378,10 +364,9 @@ columns: (1.1fr, 1fr), gutter: 1.4em, [ - - *GND-Ebene durchgehend halten* \ - — Schlitze & Splitting = Rückstromfallen - - *Rückstrom-Via (GND) direkt neben* dem Signal-Via - - *Stitching-Vias* GND ↔ GND regelmäßig verteilen + - *GND-Ebene durchgehend halten* — Schlitze = Rückstromfallen + - *GND-Via direkt neben* dem Signal-Via + - *Stitching-Vias* regelmäßig verteilen - Entkopplung: Pad → Via → Plane, so kurz wie möglich - Versorgung: Via-Paare an In2 ], @@ -401,43 +386,40 @@ - *Klein anfangen*: eine Platine, ein Ziel \ (z. B. Versorgung + MCU-Modul — das Vortrags-Beispiel) - *Bewährtes kopieren*: Referenzdesigns · Open-Source-Boards - - Reihenfolge: Schaltplan → ERC → Layout → DRC → Gerber - Revision 1 = Lernprojekt: *2–3 Anläufe* sind normal ] #slide(title: "USB-C & 5 V — ein gutes Konzept?")[ - *Ja — guter Standard*: robust · überall verfügbar · nur 5 V - - *CC1 & CC2: je 5,1 kΩ nach GND* (Rd) \ + - *CC1 & CC2: je 5,1 kΩ nach GND* \ — sonst liefert die Quelle keinen Strom - - A/B-Pins *gespiegelt*, nicht gedreht — Footprint prüfen + - A/B-Pins *gespiegelt, nicht gedreht* — Footprint prüfen - USB-2: A6↔B6 (D+) · A7↔B7 (D−) - - VBUS: *nicht zurückeinspeisen* (kein 2. Board am Stecker) + - VBUS: *nicht zurückeinspeisen* #v(0.4em) #src[Rd (5,1 kΩ): USB-IF, USB Type-C Spec] ] #slide(title: "EMV als Anfänger?")[ - - *Bewusste EMV-Optimierung: zu früh* (Filter · Shields · Slots …) + - *Bewusste EMV-Optimierung (Funkstörungen): zu früh* - Grundset bringt schon den Großteil: - - durchgehende *GND-Referenzfläche* (deshalb 4 Layer) - - *Entkopplungs-Cs* direkt an jeden Versorgungspin + - durchgehende *GND-Fläche* (deshalb 4 Layer) + - *Entkopplungs-Cs* an jeden Versorgungspin - Einplanen: *2–3 Revisionen* + *Yellow-Wire* für Rev. 1 ] #slide(title: "Wie flexibel designen?")[ - - Jumper · Bestückoptionen · „entweder/oder“-Footprints? - - *Eher gar nicht* — nächste Platine ist schnell & günstig - - Flexibilität kostet: Platz · Zeit · Komplexität - - *Ausnahme: ab ~100+ Stück* → Varianten lohnen \ - (Bestückvarianten · Strapping) + - Jumper · Bestückoptionen? *Eher nicht* + - Die nächste Platine ist schnell & günstig + - Flexibilität kostet: Platz · Zeit · Nerven + - *Ausnahme: ab ~100+ Stück* → Varianten lohnen ] #slide(title: "Retter in der Not: 0 Ω & 1 R")[ - - *0 Ω in Serie* zu Versorgungs- & heiklen Signalleitungen - - Notfall: austauschen · überbrücken · Yellow-Wire + - *0 Ω in Serie* zu Strom- & heiklen Signalleitungen \ + — im Notfall: austauschen · überbrücken - Gehäuse: *0805 / 0603 — nicht kleiner* (handlötbar) - - *1 R in 0805 als Sicherung*: in Versorgungszweige — \ - geht durch statt abzufackeln + - *1 R in 0805 als Sicherung* — geht durch statt abzufackeln ] // =================================================================== @@ -446,10 +428,10 @@ #slide(title: "Bestückung: klein nach groß")[ - *Klein nach groß* — sonst kommt der Lötkolben nicht mehr dran - - *Zoom nicht übertreiben*: Bildschirm ≠ Realität - *Erst SMD, dann THT* — Stecker blockieren sonst SMD-Plätze + - *Zoom nicht übertreiben*: Bildschirm ≠ Realität - SMD in einem Rutsch: Lötpaste → setzen → Hotplate / Heißluft - - Bestückungsdruck? *Nein* — erst ab ~10 000 Stück + AOI + - Bestückungsdruck? *Nein* — erst ab ~10 000 Stück ] #slide(title: "Equipment — was lohnt sich?")[ @@ -473,12 +455,11 @@ ] #slide(title: "Factory-Bestückung (PCBA)")[ - - *Lohnt sich? — ja, öfter als man denkt* \ - (z. B. JLCPCB · AISLER) + - *Lohnt sich — öfter als gedacht* (JLCPCB · AISLER) - V. a. bei *feinen Gehäusen*: 0402 · QFN · BGA - Aus KiCad: *BOM* + *Pick-and-Place* \ (`Datei → Fertigungsoutputs`) - - Split: *SMD ab Werk · THT & Mechanik selbst* + - Split: *SMD ab Werk · THT & Stecker selbst* ] // =================================================================== @@ -486,17 +467,16 @@ // =================================================================== #slide(title: "Endkontrolle")[ - - *Innenlagen sichtbar machen*: GND wirklich geschlossen? \ - Versorgungszonen komplett? - - *DRC* mit Herstellerrules: Clearance · Annular Ring · Bohrabstand + - *Innenlagen sichtbar machen*: GND wirklich geschlossen? + - *DRC* mit den Regeln des Herstellers (Clearance · Annular Ring · Bohrung) - *3D-Check* + STEP-Export (`Datei → Exportieren → STEP`) - Faustregel: erst Zonen auffüllen (`B`) · dann DRC ] #slide(title: "Gerber & Bohrdaten")[ - `Fertigungsoutputs → Plotten…`: *Gerber X2* - - Kupfer-Lagen · Lötstopp · Bestückungsdruck · Edge.Cuts - - Bohrdaten separat (Excellon) → beides ins ZIP + - Kupfer · Lötstopp · Bestückungsdruck · Umriss + - Bohrdaten (Excellon) separat → beides ins ZIP - Kontrolle in *GerbView*: jede Lage durchschauen #v(0.5em) #grid( @@ -520,7 +500,7 @@ ) #v(0.4em) - *Kleinmengen = Fixkosten*: Setup · Panel · Versand - - Preis-Treiber: *Fläche · Lagenzahl · Mindestabstände* (HDI = teuer) · Menge + - Preis-Treiber: *Fläche · Lagenzahl · Mindestabstände* · Menge #v(0.3em) #src[Richtwerte — aktuell immer im Preisrechner prüfen (jlcpcb.com, aisler.net)] ] @@ -531,7 +511,7 @@ gutter: 1.2em, panel(c: ember)[ *China — JLCPCB, PCBWay, SEEED* - - sehr günstig · riesige Optionsvielfalt + - sehr günstig · riesige Auswahl - Versand 1–2 Wochen - lange Transportwege ], @@ -539,7 +519,7 @@ *EU — AISLER, Beta layout, Würth* - Faktor 2–5 teurer · schnell & unkompliziert - deutschsprachiger Support · Gewährleistung - - kurze Wege → *Umwelt & Local Buying* + - kurze Wege → besser für Umwelt & Klima ], ) #v(0.5em) @@ -578,14 +558,13 @@ - `docs.kicad.org` — Handbuch & Getting Started (de/en) - `kicad.org` — Downloads · Release Notes · Blog - `forum.kicad.info` — Community-Forum - - `gerber-format.com` — Gerber-Spezifikation (Ucamco) - Design-Rules der Fertigung (JLCPCB · PCBWay · AISLER) \ — vor dem Layout ins Board-Setup ] #slide(title: "Diskussion")[ - Was zeigen wir *live*? (Layout-Demo ~15 min) - - Besonderes Interesse? Kosten · PCBA · EMV · Impedanz · Gehäuse? + - Wovon wollt ihr mehr? Kosten · PCBA · EMV · Impedanz #v(1em) #align(center, text(size: 1.3em, weight: "bold")[Danke — Fragen?]) ]