DRC-Parameter in den Leiterplatten

Beim Design von Leiterplatten ist es wichtig, die von den Leiterplattenherstellern angegebenen Mindestwerte für die DRC-Parameter einzuhalten. Andernfalls kann sich bei der Überprüfung der Entwurfsunterlagen des Auftrags herausstellen, dass der gegebene Leiterplattenentwurf bei dem jeweiligen Hersteller nicht realisierbar ist oder sofortige Korrekturen erfordert. Dadurch verlängert sich die Produktionszeit erheblich, und für den Auftraggeber entstehen zusätzliche Kosten. Worauf sollte man also beim Entwurf von gedruckten Schaltungen achten?

Was sind die DRC-Parameter?

Damit eine Leiterplatte korrekt hergestellt werden kann, ist es unerlässlich, dass das Design die Mindestwerte der DRC-Parameter (Design Rule Check) nicht überschreitet. Dieser Begriff steht für die Richtlinien des Leiterplattendesigns, die seine korrekte Herstellung durch den Leiterplattenhersteller ermöglichen.

Die DRC-Parameter definieren unter anderem:

• Mindestabstände zwischen den Leiterbahnen;

• Mindestbreiten der Bahnen;

• Mindestdurchmesser der Ringe;

• Mindestabstände zwischen den Löchern;

• Mindestabstände der Leiterbahnen und Löcher zur Außenkante der Platte.

Die Befolgung der DRC-Richtlinien wird auch dazu beitragen, triviale Fehler in der Phase des Entwurfs der Leiterplatte zu vermeiden. Moderne PCB-Design-Software kann so konfiguriert werden, dass sie die DRC-Richtlinien des Leiterplattenherstellers einhält und so die vollständige Übereinstimmung mit dessen Produktionsmöglichkeiten garantiert. 
 

Darüber hinaus ermöglichen korrekt definierte DRC-Parameter ein hochwertiges Leiterplattendesign, das eventuelle Signalstörungen minimiert, die zu unerwünschtem Übersprechen führen.

Sämtliche Fehler im Zusammenhang mit den DRC-Parametern sollten bereits während der Entwurfsphase der Leiterplatte korrigiert werden, da der Entwurf sonst vom PCB-Hersteller abgelehnt werden kann.

Welche DRC-Parameter sind am wichtigsten?

Der grundlegende DRC-Parameter ist der Mindestabstand zwischen Leiterbildelementen (engl. gap). Sie legt die Mindestentfernung fest, die zwischen den einzelnen Leiterbildbestandteilen, z. B. zwischen Leiterbahnen, eingehalten werden muss. Dieser Parameter wird in Form der euklidischen Entfernung beschrieben und in der Maßeinheit mil erfasst. Ein mil ist 1/1000 Zoll, was im metrischen System ca. 0,025 Millimeter entspricht.
 

Eine weitere wichtige Regel, die bei der Gestaltung von Leiterplatten unbedingt beachtet werden muss, ist die Mindestbreite der Bahnen (engl. tracks). Dieses Attribut definiert die kleinstmögliche Breite der Leiterbahnen. Je niedriger die Höhe dieses DRC-Parameters ist, desto dichter ist das Leiterbild der Verbindungen, die auf der gegebenen Leiterplatte hergestellt werden können. Die Mindestbreite der Bahnen wird ebenfalls in mils angegeben.
Zu den DRC-Parametern, die beim Entwurf von Leiterplatten nicht vergessen darf, gehören außerdem die Mindestringgrößen (engl. annular rings) und die Abstände zwischen den Löchern. Die Mindestringgrößen entsprechen der Breite des Kupferstreifens um das metallisierte Loch, während die Abstände zwischen den Löchern die Mindestbreite des Abstandes der Ringe selbst darstellen.
 

Die Fläche des Mindestrings sollte allerdings entsprechend dem Durchmesser des Pads und der Größe des metallisierten Lochs gewählt werden. Die optimale Größe ist in der Regel die Hälfte der Differenz zwischen dem Durchmesser des Pads und dem Durchmesser des metallisierten Lochs.

Technischer Fortschritt und DRC-Parameter

Mit dem dynamischen Fortschritt der Technik lässt sich ein anhaltender Trend zur Miniaturisierung von elektronischen Geräten beobachten. Dies gilt sowohl für Verbraucher- als auch für Profigeräte. Aus diesem Grund werden auch die Leiterplatten, die das Herzstück der modernen Elektronik bilden, immer kleiner. Dies wiederum zwingt die Leiterplattenhersteller, ihre Maschinen ständig zu aktualisieren, so dass sie die Mindest-DRC-Parameter reduzieren können.
Das wird besonders bei der Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten vom Typ HDI (engl. High Density Interconnect) deutlich. Damit lassen sich anspruchsvolle Leiterplattendesigns mit extrem hoher elektrischer Leiterbilddichte umsetzen. Sie sind im Vergleich zu herkömmlichen Leiterplatten deutlich kleiner und leichter, so dass sie sich für Geräte eignen, bei denen kompakte Abmessungen von größter Bedeutung sind.