Top 10 der besten Software für die Entwicklung von Leiterplatten

Für die Entwicklung von Leiterplatten existiert eine Vielzahl an kostenlosen oder gebührenpflichtigen Softwareprogrammen, von der Prototypen-Erstellung bis zur Industrialisierung. Wie trifft man die richtige Wahl aus dem Angebot, welches von der Freeware für DIY-Amateure bis zu komplexen Toolpaketen reicht?

Ausgehend von den Vorlieben der Kunden von Proto-Electronics haben wir eine Liste mit den 10 besten CAD-Softwares erstellt.

1. EAGLE

EAGLE ist eine PCB-Entwurfssoftware des deutschen Unternehmens CadSoft Computer GmbH, das 1988 von Rudolf Hofer und Klaus-Peter Schmidiger gegründet wurde. Das Unternehmen wurde 2009 von Farnell übernommen und 2016 von Autodesk aufgekauft; es ist ein internationales Schwergewicht in der Softwarewelt und generiert über 2 Milliarden Umsatz. Die Buchstaben des Acronyms EAGLE bedeuten  Easily Applicable Graphical Layout Editor.

Autodesk EAGLE

Die Software ist in 3 Versionen erhältlich:

• EAGLE Free: eingeschränkte Testversion für DIY-Amateure
• EAGLE Standard: 99 Schaltplanblätter, 4 Signallagen und ein 160 cm² Platz für Leiterplatten
• EAGLE Premium: die Profiversion mit 999 Schaltplanblättern, 16 Signallagen und unbegrenztem Platz für Leiterplatten

Funktionalitäten und Merkmale

• Stromlaufplaneditor (verknüpft mit der Bibliothek, elektrische Regeln, Erstellung einer Liste von Verbindungen)
• Hinweis auf Änderungen zwischen Stromlaufplan und Leiterplatte
• Hierarchie des Stromlaufplans
• Einbauplan mit erweiterten Funktionalitäten

EAGLE hat den Vorteil, eines der Schwergewichte unter den Softwareprogrammen für das Leiterplattenlayout zu sein. Bei einem angemessenen Tarif von 500$/Jahr besitzt EAGLE eine große Community, die zahlreiche Tutorials ins Netz einstellt. Außerdem existiert eine umfangreiche Bauteilbibliothek. EAGLE funktioniert auch auf einer Mac OS X oder Linus Umgebung.

John Teel, Experte für Elektronikdesign beim Blog PredictableDesigns.com, bemängelt an EAGLE jedoch eine komplexe, wenig intuitive Grafikschnittstelle.

2. Altium

Das 1985 unter dem Namen Protel Systems in Australien gegründete Unternehmen heißt seit 2001 Altium. Das heute amerikanische Unternehmen ist führend auf dem Markt der Softwareprogramme für die PCB-Modellerstellung. Das Unternehmen gewinnt jährlich 6000 neue Nutzer hinzu und strebt bis 2020 einen Umsatz von 200 Millionen Dollar an.

Altium Designer

Auf der Altium-Website können Sie eine komplette Testversion herunterladen und 15 Tage lang testen. Auch virtuelle Workshops stehen zur Verfügung.

Funktionalitäten und Merkmale

• Layout-Umgebung mit Plänen, Platzierung/Routing, Dokumentation und Simulation
• Design for Manufacturing (DFM), um sicherzugehen, dass Ihre PCB-Designs funktional, zuverlässig und leicht herzustellen sind.
• Einfache Datenmigration dank leistungsstarker Konversionstools
• 3D-Rigid-Flex-Design
• Leiterplattendesign
• Layout von Stromleitplänen
• Ausgangsdateien für die Fertigung

Mit einer ab 7000$ erhältlichen Lizenz eignet sich das Altium-Softwarepaket besonders für Elektronikingenieure, die für große Industriegruppen oder im Internet of Things arbeiten. Es wird auch häufig an Universitäten und Hochschulen verwendet. Es erfordert jedoch eine lange Lernphase, die Heimwerker und DIY-Leiterplatten-Amateure abschrecken wird.

Altium Designer funktioniert nur unter Windows gemäß den Spezifikationen auf der Website.

3. Proteus

Die elektronische CAD-Lösung Proteus wurde von Labcenter Electronics Ltd., einem 1988 von John Jameson in Großbritannien gegründeten Unternehmen entwickelt. Das weit verbreitete Programm wird in über 50 Länder verkauft.

Funktionalitäten und Merkmale

Dieses Softwarepaket besteht aus zwei Hauptsoftwareelementen:

• Proteus ISIS: Entwurf von Schaltplänen und elektrische Simulation
• Proteus ARES: PCB-Routing-Lösung mit automatischer Bauteilplatzierung

Die übrigen für Proteus erhältlichen Module

Proteus VSM

• Integrierter Komplett-Workflow
• Schaltplanentwurf
• Simulation
• Messung und Analyse
• Behebung von Bugs
• Diagnose

Proteus PCB-Design-Software

• PCB-Entwurf für bis zu 16 Kupferschichten
• 14 Millionen Bauteile in der Bibliothek
• Interaktives manuelles Routing

Proteus Visual Designer

In Verbindung mit Proteus VSM liefert dieses Modul eine Komplettlösung für die Ausgabe von Flussdiagrammen und eine Hardware-Galerie für eine integrierte Entwicklungsumgebung für Arduino und Raspberry Pi.

4. KiCad

KiCad ist ein kostenloses Open Source Softwarepaket für den Leiterplattenentwurf. Es wurde 1992 von Jean-Pierre Charras vom IUT Grenoble entwickelt. Diese Design-Software beinhaltet die Stromlaufplan-Verwaltung, das PCB-Routing und die Möglichkeit einer 3D-Modellerstellung für Elektronikingenieure.

Funktionalitäten und Merkmale

• KiCad: Projektverwalter
• Eeschema: Stromlaufplan-Editor
• Pcbnew: Leiterplatten-Editor
• Cvpcb: Tool zur Auswahl der physikalischen Fußabdrücke der im Plan verwendeten Bauteile
• Gerbview: Visualizer für Gerber-Dateien
• Pcbcalculator: Design-Hilfstool zur Berechnung des Werts von Widerständen, der Breite von Spuren, usw.

5. Cadence OrCAD PCB Designer

Das 1988 aus der Fusion der Unternehmen SDA Systems und ECAD entstandene Unternehmen Cadence Design Systems ist heute führend auf dem Markt für elektronische CAO-Software. Das im kalifornischen San Jose heimische Unternehmen ist im Börsenindex NASDAQ notiert und erwirtschaftet einen Umsatz von ca. 2 Milliarden Dollar.

Das Unternehmen Cadence gibt die Softwareprogramme Allegro PCB Designer und OrCAD heraus.

Funktionalitäten und Merkmale 

Stromlaufplan, Anordnung und Routing

• Interaktives Echtzeit-Routing mit Integration der Vorgaben
• Automatische Formerstellung und -änderung
• Automatische BGA-Assistenz

PSpice-Simulation und Analyse

• Verbesserung von Leistung und Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kostenoptimierung
• Automatische Leiterplattenfreigabe
• Mechanische und elektrische Simulation des elektronischen Stromkreises

OrCAD-Stromlaufplan

• Symbol-Editor
• Integrierte Elektronikbauteilsuche
• Integrierte Designvorgaben

6. DesignSpark

DesignSpark ist eine elektronische CAO-Software, die aus der Zusammenarbeit zwischen dem weltweit führenden Bauteilhändler RS Components und dem Softwareentwickler Number One Systems hervorging. 2017 wurde eine französische Version mit Supportinhalten und -tools in der Sprache Molières für französische Elektronikingenieure gestartet.

Funktionalitäten und Merkmale

• Stromlaufplan-Erfassung
• Automatisches Routing und Placement der Bauteile
• Projektschnittstelle zur Organisation der Entwurfsdateien
• 3D-Viewer
• Erstellung von Gerber- und der Excellon-Bohrdateien

7. Protel

Einige verwenden noch Protel, die alte Version des Altium Designers. Die Gründe unterscheiden sich von Nutzer zu Nutzer, und wie oben erwähnt, ist die Meinung über die Software sehr subjektiv geprägt:

• Zu hohe Kosten für die letzte Version?
• Zu wenig Neues, um die Aktualisierung zu rechtfertigen?
• Nicht intuitiv und nutzerfreundlich genug?
• Schwierigkeiten einiger Nutzer bei der Anpassung an die neue Grafikschnittstelle?

8. Cadstar

Cadstar ist ein weiteres Leiterplatten-Design-Tool, das sich von den einfachsten bis zu den komplexesten Multilayer-Leiterplatten nutzen lässt. Das ursprünglich von Rascal-Redac entwickelte Programm gehört inzwischen zum Portfolio von Zuken, einem 1976 in Yokohama gegründeten multinationalen japanischen Unternehmen, das Vorreiter für elektronische CAO-Softwareprogramme ist.

Cadstar ist eine Komplettumgebung zur Entwicklung von Elektronikkarten, vom Anfangskonzept bis zur Produktimplementierung.

Funktionalitäten und Merkmale

• PCB-Topologie und -Routing
• Erfassung von Stromlaufplänen
• Mechanische Integration zur Übertragung von Daten über STEP oder ACIS
• Analyse, Messung und Überprüfung (Zuverlässigkeit, Integrität des Signals)
• Bibliothekenverwaltung
• Überarbeitung des Designs für Projektleiter

9. Sprint-Layout

Sprint-Layout ist ein von Abacom herausgegebenes Softwareprogramm zur Entwicklung eines elektronischen Prototypen. Dank einer guten Ergonomie und der Kapazitäten, die eines professionellen Softwareprogramms würdig wären, in Verbindung mit einem sehr wettbewerbsfähigen Preis ist Sprint-Layout für viele Elektronikingenieure unverzichtbar geworden.

Funktionalitäten und Merkmale

• Automatisches zweiseitiges Leiterplatten-Routing
• Umfangreiche Bibliothek mit herkömmlichen Bauteilen und SMD
• Entwicklung neuer Bauteile
• Erstellung von Gerber- und Excellon-Dateien
• Antialiasing
• Design-Rule-Check (Entwurfsregelprüfung)

10. PADS PCB

PADS wird von der zum Siemens-Konzern gehörenden Firma Mentor Graphics entwickelt, die Software-Design-Lösungen für die schnelle Entwicklung elektronischer Produkte anbietet. Testversionen stehen unter www.pads.com zur Verfügung.

Funktionalitäten und Merkmale

• Schemataingabe
• Elektrischer und physischer Stressmanager
• Platzierung / Routing mit interaktiven, selbst unterstützten und automatischen Funktionen, die durch die definierten Einschränkungen gesteuert werden
• Management von HDI-, Flex-Rigid- und RF-Technologien, sowie vergrabenen Komponenten
• 2D- und 3D-Ausgabe
• ECAD / MCAD-Zusammenarbeit
• Erstellung von Dateien und Fertigungsplänen
• Überprüfung, Validierung und Optimierung der Implementierung
• Gemischte analoge / digitale Simulation
• Überprüfung der elektrischen Regeln
• Signalintegritätsanalyse (SI), Powerplan-Integritätsanalyse (PI), Fabricability-Analyse (DFM), Testbarkeitsanalyse (DFT)
• DDRx und thermische Analyse
• Komponentenbibliothek mit Download