Definition – Hvad er ECAD (Electronic Computer-Aided Design)?
ECAD (Electronic Computer-Aided Design) er software, der bruges til at udvikle og designe elektroniske produkter og systemer. Det tilbyder en stærk samling af værktøjer, der giver ingeniører mulighed for at skabe, ændre, analysere og dokumentere elektroniske kredsløb og systemer, inklusive PCB-design, IC’er, PLD’er og andre elektroniske komponenter.
ECAD muliggør simulering af specifikke situationer, verifikation af PCB-funktionalitet og generering af produktionsdata til fysiske prototyper. Det spiller en afgørende rolle i moderne elektronisk design ved at muliggøre hurtigere prototyper, effektivt samarbejde og reducerer time-to-market for nye produkter.
Formål
- Udvikling og design af elektroniske produkter og systemer: Formålet med ECAD er at tilbyde værktøjer og metoder til ingeniører og designere, der muliggør oprettelse, ændring, analyse og dokumentation af elektroniske kredsløb og systemer.
- Opnå nøjagtighed, effektivitet og produktivitet: ECAD’s formål er at imødekomme de tekniske krav i den digitale tidsalder ved at levere de rette værktøjer til at sikre nøjagtighed, effektivitet og produktivitet i produktionen af elektroniske produkter.
- Bredt spektrum af anvendelsesmuligheder: ECAD’s formål inkluderer design af forskellige elektroniske komponenter som PCB, IC’er, PLD’er og andre elektroniske enheder, hvilket giver ingeniører alsidige muligheder til at skabe innovative elektroniske løsninger.
- Digital platform til elektroniske designs: Formålet med ECAD er at levere en digital platform, hvor ingeniører kan oprette, manipulere og simulere elektroniske designs, der er afgørende for at optimere og finpudse elektroniske produkter.
- Fremme hurtigere prototyper og effektivt samarbejde: ECAD-værktøjer sigter mod at fremskynde prototyping-processen og forbedre samarbejdet mellem ingeniører og designere, hvilket resulterer i hurtigere udvikling og lancering af nye elektroniske produkter på markedet.
Nøglefunktioner for ECAD
ECAD omfatter forskellige forbundne komponenter, og dets funktioner har hovedsageligt til formål at effektivisere design- og udviklingsprocessen af elektroniske systemer.
- Diagramtegning (Schematic):
En diagramtegning er processen med at skabe en grafisk repræsentation af et elektronisk kredsløb. Her repræsenterer symboler komponenter og linjer repræsenterer forbindelser mellem dem.
ECAD giver en brugervenlig interface til at designe diagramtegningerne, så ingeniører nemt kan oprette og ændre kredsløb.
- PCB-layout:
PCB-layout henviser til placeringen og routingen af elektroniske komponenter på et printet kredsløbskort.
Her placeres komponenter, routing-stier defineres og udføre løbende designtjek for at sikre signalintegriteten, minimere støj og optimere layoutet for den mest effektive produktion.
- Simulering og analyse
Simuleringsfunktionerne giver ingeniører mulighed for at verificere funktionaliteten og ydeevnen af elektroniske kredsløb før den fysiske implementering – i form af f.eks. en prototype.
Simulationer har til formål at vurdere faktorer som signalintegritet, timing, strømforbrug og termisk adfærd, hvilket hjælper ingeniører med at optimere deres design og identificere potentielle problemer tidligt i udviklingsprocessen.
- Database-håndtering:
De fleste ECAD software har mulighed for at forbinde til databaser med forud-designede elektroniske komponenter, såsom modstande, kondensatorer, integrerede kredsløb og forbindere.
Databaserne indeholder detaljeret information om hver komponent, herunder elektriske karakteristika, footprint og simuleringsmodeller.
En effektiv strategi og arbejde med sådanne databaser, vil sikre nem adgang til de nødvendige komponenter til dit nøjagtige design. Ligeledes vil det fremme genbrugen af eksisterende såvel som fremtidige designs.
- Design Rule Check (DRC)
DRC er et afgørende trin i designprocessen, der sikrer, at designet overholder produktionens restriktioner og specifikationer.
Under designfasen udfører vil ECAD-værktøjet automatiserede tjek af designet, hvor det verificerer parametre som minimums-sporbredde, afstand mellem komponenter og overholdelse af produktionens retningslinjer.
DRC hjælper med at identificere potentielle fejl eller overtrædelser tidligt i processen, og forhindrer dyre fejl under produktionen.
- Data-output:
Når designet er færdigt, genererer ECAD de produktionsdata, der er nødvendige for at producere det færdige elektroniske produkt.
Disse data inkluderer bl.a. PCB-layout, produktionsinstruktioner, BOM (Bill Of Materials) og samlevejledninger.
Softwarens evne til at generere nøjagtige og omfattende data-output strømliner overgangen fra design til endelig produktion.
Fordele ved ECAD
ECADs funktioner medfører et hav af fordele, som positivt kan påvirke både din arbejdsgang og designproces.
- Øget produktivitet:
Med et ECAD-værktøj kan man automatisere mange arbejdsopgaver i designprocessen, hvilket reducerer den tid og indsats, det kræver for at oprette og ændre forskellige elementer i designet.
Funktioner som kopier-og-indsæt, designgenbrug og batch-behandling gør det muligt for ingeniører at arbejde mere effektivt, og det vil i sidste ende resulterer i øget produktivitet og kortere udviklingscyklusser.
- Designvalidering:
ECADs analyse- og simuleringsfunktionerne kan validere funktionaliteten og ydeevnen af elektroniske designs.
Med denne mulighed kan ingeniører simulere kredsløbets adfærd under forskellige forhold, identificere potentielle problemer og efterfølgende optimere designet derefter.
Denne valideringsproces minimerer risikoen for dyre fejl og forbedrer kvaliteten og pålideligheden af det endelige produkt.
- Reduktion af omkostninger:
Ved at validere designet for eventuelle problemer vha. ovenstående metode, kan de identificeres og rettes, inden der bygges fysiske prototyper.
Dette reducerer markant omkostningerne i flere henseender f.eks. i forhold til dobbeltarbejde, materialespild, tabt omsætning, løntimer m.m.
Desuden kan det hjælpe med at optimere designet med henblik på faktorer som signalintegritet og strømforbrug, hvilket også fører til omkostningsbesparelser i både produktion og drift.
- Bedre samarbejde:
ECAD-værktøjer effektiviserer samarbejdet mellem diverse teammedlemmer, som arbejder med forskellige aspekter af designprojekt.
Designfiler kan nemt deles og tilgås, hvilket gør det muligt for flere ingeniører at arbejde samtidigt på forskellige dele af projektet.
Ligeledes giver mulighed for projektlederen/ejeren at opretholde sit overblik.
Den omfattende dokumentation af designprocessen, sikrer præcise optegnelser og vidensdeling internt i organisationen.
- Genanvendelighed:
ECAD-værktøjer fremmer anvendeligheden af designs ved at vedligeholde og opdatere databaserne, som opbevarer de forud-designede komponenter og kredsløb.
Ingeniører og designere kan udnytte disse databaser til hurtigt at samle komplekse systemer, hvilket reducerer designets tid og indledende indsats.
Desuden muliggør ECAD-værktøjer oprettelsen af brugerdefinerede komponenter, der kan genbruges i fremtidige projekter, hvilket fører til øget effektivitet og ensartethed på længere sigt.
- Hurtigere lancering:
De effektive design- og valideringsfunktioner i bidrager til hurtigere produktlanceringer.
Ved at optimere designprocessen, minimere fejl og facilitere et mere effektivt samarbejde, gør ECAD det muligt, at virksomheder hurtigere kan bringe innovative produkter på markedet og derved opnå en konkurrencemæssig fordel.
