Design

Das Design ist der Teil der Elektronikentwicklung, der die Umsetzung eines Schaltplans in eine funktionsfähige elektronische Baugruppe umfasst, siehe Ablaufplan und Erläuterung im Design-Schema. Dazu gehört das Layout der Leiterplatte unter Einbeziehung der Bauelemente und der Leiterplatten- und Baugruppen-Fertigungstechnologie. Das Design muss aus geometrischen, logistischen und wirtschaftlichen Gründen Rücksicht nehmen auf die Randbedingungen der Fertigung der Leiterplatte, der Druckschablonen für Lotpaste und SMD-Kleber ebenso wie die Reihenfolge der Druck-, Dispens- und Bestückprozesse, den Lötvorgang, Inspektions- und Prüfschritte, sowie die Nutzentrennung. Die deutsche Bezeichnung "fertigungsgerechtes Design" wird im englischen Jargon als "Design for ... Manufacturing, Assembly, Test, Rework, Reliability..." beschrieben. Einschränkende Faktoren sind Miniaturisierung, Hochfrequenz, Strombelastung, Abfuhr von Verlustleistung, Material- und Fertigungskosten, Passform im Gehäuse, Kompatibilität zu anderen Produkten etc.

Der Designer muss über die zweidimensionale Sicht des CAD-Programms hinaus die Topographie der Konstruktion berücksichtigen, z. B. die Dicke der Lötstoppmaske im Vergleich zur Kupferschichtdicke (wobei der Lötstoppmaskenrand meist dicker ist als eine beliebige Stelle in der Mitte), und die Höhen der Bauelemente ("Lötschatten" neben hohen Bauelementen in der Lötwelle).

Alle diese Rahmenbedingungen und Zwänge sollen als richtungsweisend für ein in jeder Hinsicht optimiertes Design verstanden werden, zusammenfassend als DfX = Design for Excellence. Unterstützung liefern Foren, Schulungen, Richtlinien und Standards, z. B. IPC-Design-Standards und Fachverbände wie der FED. Dem Designer werden dort Designelemente oder Inhalte vermittelt, die als Bausteine zur Unterstützung und Optimierung der Abläufe dienen und damit mehr Freiheit für die originale Kreativität in der Produktentwicklung schaffen.

Online-Quellen:

Will, Klaus und Ahrens, Thomas: Schematische Darstellung zum Design-Ablauf

Burmeister, Stefan: Verfahrensoptimiertes SMD-Pad-Design.
Eine Studie zur Auswirkung der Padform auf die Lötstellenkontur und ihre praktische Umsetzung; hier werden unterschiedliche Abrundungen der Pads sowie Padvorsprünge erprobt und die unterschiedlichen Anforderungen bezüglich Wellen- und Reflowlöten berücksichtigt (© 2002/2003 Fa. Dräger Electronics, Lübeck)