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Vom PCB-Design bis hin zu Nanopartikeln: wie man zu einer großartigen Entdeckung kommt

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Das "Standardmodell", eine der wichtigsten Theorien der Physik, beschreibt die Eigenschaften der grundlegenden Wechselwirkungen innerhalb der Materie.

Nach dieser Theorie gibt es eine Art von Teilchen, die jeder Materie zugrunde liegt: das Higgs-Boson.

Das 1964 theoretisierte Higgs-Boson wurde erst 2012 live "gesehen" und dank der vom LHC-Beschleuniger am CERN in

Genf durchgeführten Experimente bewiesen. Ein Großteil der elektronischen LHC-Geräte wurde von CAEN S.p.A. gebaut.

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Die Herausforderung

Eine weitere notwendige Voraussetzung für die Realisierung dieser hoch entwickelten Geräte ist die Verfügbarkeit von Entwurfs-Tools, mit denen komplexe Elektronikplatinen verwaltet werden können.

"Als unser R&D-Team mit dem Entwurf von Hochgeschwindigkeitsplatinen mit  DDR4-Speicher und Signalen bis zu 8 Gigahertz begann" - so die Hardware- Projektmanager im Unternehmen - "konnten wir vom CAD keine Bestätigung erhalten, dass sie ordnungsgemäß funktionierten. Wir haben anfangs mit einem externen Partner zusammengearbeitet, der HyperLynx verwendet, um die Simulation in den Entwurfsablauf zu integrieren."

Der nächste Schritt bestand darin, das verwendete CAD-Tool zu überdenken. Es gibt nämlich erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Softwaretools, die heute auf dem Markt verfügbar sind. Wenn beispielsweise andere Tools aufgrund des benutzerfreundlichen Interface-Designs den ersten Ansatz erleichtern, ist es viel vorteilhafter, ein Tool wie PADS Professional zu verwenden, wenn das Projekt etwas komplexer wird. Die Fähigkeit, schneller zu entwerfen, führt sofort zu geringeren Kosten und ein schnelleres Go-To-Market.

L'acceleratore LHC del Cern

Die Lösung

Das R&D-Team hat somit beschlossen, PADS Professional in einigen Arbeitsstationen einzuführen, da die anderen PCB-Design-Tools Projekte dieser Komplexität nicht verwalten konnten.

"Beim Entwerfen mit PADS Professional konnten wir eine viel schnellere Interaktivität feststellen. Insbesondere die Größe des Projekts rechtfertigte eine Entscheidung wie die Einführung eines neuen Tools im Unternehmen. Eine anfängliche Investition in die Ausbildung des Personals war erforderlich, war aber durch die erhöhte Entwurfsgeschwindigkeit gerechtfertigt. In PADS Professional lassen sich beispielsweise die Regeln für das Hochgeschwindigkeits-Timing einfacher festlegen. Wir haben aber auch erhebliche Unterschiede bei der Ausarbeitung weit verbreiteter Planplatinen und Routen festgestellt."

Hier wird ein kleines Geheimnis hinter einer großen wissenschaftlichen Entdeckung enthüllt. Um herausfordernde Ziele zu erreichen braucht man sowohl kompetente, motivierte und einfallsreiche Leute als auch Top-Technologien. Um solche Technologien zu schaffen muss alles auf höchstem Niveau sein, beginnend mit der für das Design verwendeten Software.

Die Vorteile

Durch den Einsatz von PADS Professional hat das CAEN-Designteam vor allem von vier Funktionen profitieren können, die das PCB-Design-Tool von Siemens unerreichbar machen.

  • Eine integrierte Datenbank für jedes Projekt, um die Integrität und Kontinuität der Daten zwischen Schaltplan und Leiterplatte sowie während des gesamten elektronischen Flusses durch einen synchronen Datenaustausch zu garantieren.
  • Ein erweitertes Entwurfsregelsystem mit einer Struktur zum Festlegen physikalischer und elektrischer Regeln basierend auf einer Tabelle, die auf Datenbankebene strukturiert ist. Dies stellt die vollständige Einhaltung von Designproblemen durch eine einzige Anwendung sicher, auf die über den gesamten elektronischen Fluss zugegriffen werden kann.
  • Die Verwaltung des Platzierungsplaners durch logische Gruppen, sodass man nicht mehr an jeder einzelnen Komponente arbeitet, sondern die Platzierung von Leiterplatten über die schematischen Logikfunktionen planen kann.
  • Integrierte Signal-Integrity-Simulatoren vor und nach dem Layout basierend auf der weltweit anerkannten HyperLynx-Technologie von Mentor. Dies ermöglicht sowohl in der Spezifikationsphase als auch bei der Realisierung der Leiterplatte bis zu den heute verwendeten höchsten Frequenzen, die Kontrolle der Qualität der Signale.

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CAEN: Vom PCB-Design bis hin zu Nanopartikeln: wie man zu einer großartigen Entdeckung kommt

Entdecken Sie die Technologien und Praktiken, die CAEN einsetzt, um den Herausforderungen der Branche zu begegnen.

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