Das größte Problem mit den Fortschritt ist
  - auch die Nachteile entwickeln sich weiter.
                                            - Ernst Ferstl

Die Schemalibrary im CAE/CAD-System

Das Schalt­bild­symbol ist im CAE/CAD-System der wichtige Sammelpunkt für Bauteil­bezogene Projekt Infor­mationen. Eine Grafik ver­mittelt die Schaltungs­funktion. An diese Grafik sind "Ports" angefügt an die sich später die Ver­bindungen im Schalt­bild anschließen und aus denen eine Netz­liste zur Übergabe in das PCB generiert wird. In Altium Designer werden die PCB Ver­bindungen direkt ohne den Umweg über eine Netz­liste erstellt.

In angefügten Variablen­felder wird weiter­gehende Information in Text­form für Stückliste, Beschafungs- und Produktions­daten bereit­gestellt. Altium Designer PCB Modell Link Fenster In weiteren fest definierten Feldern wird schließlich noch ein Bezug zu Foot­print, Simulation und Daten­bank­elementen her­gestellt. In Altium Designer kann der Bezug zum Foot­print Modell, wie im Bild gezeigt, explizit mit Pfad und Datei­namen be­nannt werden. Nur dann ist sicher­ge­stellt das der ge­wollte Foot­print ge­wählt wird. Andern­falls wird frei in allen in den Such­pfaden ent­haltenen PCB Library Dateien gesucht und der zuerst ge­fundene Namens­gleiche Foot­print über­nommen.

Die wichtigen Infor­mationen in einer Schalt­bild Library sind Ports, Text­felder und Links auf weitere Ele­mente. Diese Infor­mationen können in ver­schiedenen Formen zu­geordnet werden. Die Infor­mation kann direkt in die Library von Hand einge­tragen werden. Es ist aber auch möglich die Infor­mation aus einer Excel Tabelle, der Firmen­daten­bank oder der Altium Vault über­nommen werden. Die Infor­mation von Hand beim Platzieren in das Schalt­bild­symbol ein­zu­tragen ist letzlich auch möglich aber nicht an­zu­streben. Schalt­bild- und PCB- Symbole werden ge­trennt ver­waltet und in eigenen Editoren bearbeitet.

Die Namensgebung für Schaltbild­symbole unter­liegt keiner Normung, ist aber ent­scheidend für das wieder­finden von Kompo­nenten in einer be­stehen­den Library. Auf DOS Betriebs­systeme zurück­ge­führt waren die Namen lange Zeit auf 8 Zeichen be­schränkt und wurden daher meist kryptisch be­nannt. Heute besteht diese Grenze auf keinem System mehr und die Namen können lesbar gestaltet werden. Um dennoch beim System­wechsel oder der Daten­über­tragung keinen Schiff­bruch zu erleiden, sollte die Be­zeich­nung innerhalb der ersten 26 Zeichen einzig­artig sein und keine Umlaute oder Sonder­zeichen enthalten. Weiter­hin sollte die Groß- und Klein­schreibung nicht zur Unter­scheidung heran­ge­zogen werden.

Schaltbildsymbolbezeichnung Eigenschaften

Die Schaltbildsymbolbezeichnung sollte die wesentlichen Eigenschaften des Bauteils enthalten. Dies sind Bauteil­bezeichnung (ggf. die gekürzte Hersteller­bezeichnung), die für diese Kompo­nente relevanten Werte:

Wird das Schaltbildsymbol in dieser Form benannt ist es durch den Einsatz von „*“ - Wildcard schnell über die Text­eingabe wie zum Beispiel „R*10k0“ alle 10 Kilo Ohm Wider­stände in der Library zu erfassen.

Mehrere Schaltbild Symbole der gleicher Bau­form können sich pro­blem­los dasselbe PCB-Symbol teilen. Einem Schalt­bild Symbol kann auch mehrere PCB-Symbole zu­ge­ordnet werden. Zum Bei­spiel für ver­schiedene Ferti­gungs­arten wie Reflow-Löten, Wellen­löten oder Hand­be­stückung. Eine Zu­ordnung ver­schiedener Bau­formen wie Beispiels­weise 0603, 0805, 1206 auf ein Wider­stands­symbol, sind eben­falls möglich, führen aber un­weiger­lich zu Be­stückungs­fehlern oder einer falschen Beschaffung.

Eine Bauteilkomponente sollte immer als ein eigenes Ele­ment in der Library be­stehen. Nur dann ist es möglich diesem in der Library alle not­wendigen Infor­mat­ionen für Ein­kauf und Ferti­gung als Para­meter zu­zu­ordnen. Bei späteren Änder­ungen im Schalt­bild werden dann nicht die Para­meter dieser Kompo­nente beispiels­weise der Wert Editiert, sondern immer die Sym­bole aus der Library mit allen zu­ge­hörigen Para­metern ge­tauscht. Dies ge­schieht im Altium Designer bei den Schematic Properties mit Change Design Item ID oder über das Varianten­management.

Für alle Schalt­bild Library Elemente sollte die anglo­amerikanische „Inch“ Maß­einheit ver­wendet werden. Ein Um­stieg auf das metrische Maß­system würde die Ver­wen­dung fast aller frei ver­füg­baren und der in Altium Designer ent­haltenen Symbole er­schweren. Zwar wird im Metrischen wie auch im Inch Maß­system ein 10-5-1 Punkt­raster ver­wendet. Der Abstand zwischen diesen Raster­punkten ist aber unter­schiedlich. Im „Inch“ System er­stellte Symbole sind in einem metrischen Schalt­bild nur im feinsten 1 Punkt Raster an­zu­schließen. Für metrische Symbole die in einem Schalt­bild im „Inch“ System gilt das gleiche.

Fünf wird als kleinstes Raster für elektrische An­schluss­punkte, den Ports ge­wählt. Das 1 Punkt Raster sollte nur für grafische Zeichen Ele­mente ver­wendet werden. So ist das ein­fügen von Ver­bin­dungen im Schalt­bild einfach und fehler­frei möglich.

Für Komponenten die später bei einer Be­stück­ungs­variante gegen­ein­ander aus­ge­tauscht werden können sollen, ist zu be­achten das alle Kompo­nenten den gleichen Ur­sprung, und auch den gleichen Ab­stand der An­schluss Ports zu­ein­ander haben. Nur so ist gewähr­leistet das im Schalt­bild ge­tauschte Varianten Bau­teile ebenso mit allem An­schlüssen ver­bunden sind.

Im Schaltbild werden alle Bau­ele­mente mit einer die Funktion Be­zeichnen­den Buch­staben und einer fort­laufen­den Nummerierung im Feld Designator ein­deutig be­zeichnet. Die Funktions­be­zeichnung wird in der Library angelegt, die fort­laufende Nummer­ierung wird beim Ein­fügen in das Schalt­bild ergänzt. Der Designator wird dann für die Zu­ordnung in der Stück­liste, den Be­stück­ungs­zeich­nungen, und in Pick&Place oder Netz­listen benötigt.