Pcbnew ist eine leistungsfähige Leiterplatten-Software für die Betriebssysteme Linux, Microsoft Windows und Apple OS X. Pcbnew wird zusammen mit dem Schaltplanprogramm Eeschema verwendet, um Leiterplatten zu erstellen.

Pcbnew verwaltet Bibliotheken von Footprints. Jeder Footprint ist eine Zeichnung eines realen Bauteils einschließlich seines Lötflächen-Rasters (die Anordnung der Lötflächen auf der Leiterplatte). Die benötigten Footprints werden automatisch während des Einlesens der Netzliste geladen. Jede Änderung der Footprint-Auswahl oder Referenzierung kann im Schaltplan vorgenommen werden und in Pcbnew aktualisiert werden, indem die Netzliste aktualisiert wird und in Pcbnew neu eingelesen wird.

Pcbnew stellt ein DRC Werkzeug (Design Rule Check = Prüfung der Entwurfsregeln) bereit, das verhindert, dass Netze verbunden werden, die nicht verbunden sein sollen oder Probleme mit Abständen zu Leiterbahnen und Lötflächen verhindert. Wenn Sie den interaktiven Router verwenden, prüft dieser kontinuierlich auf die Designregeln und hilft dabei automatisch einzelne Leiterbahnen zu verlegen.

Pcbnew erlaubt das Anzeigen von Luftlinien, eine dünne Linie, die Lötflächen von Footprints verbindet, die im Schaltplan verbunden sind. Diese Verbindungen bewegen sich dynamisch, wenn Leiterbahnen und Footprints bewegt werden.

Pcbnew hat einen einfachen aber effektiven Autorouter, um das Anfertigen von Leiterplatten zu unterstützen. Ein Export/Import im SPECCTRA dsn Format erlaubt die Benutzung von leistungsfähigeren Autoroutern.

Pcbnew stellt Möglichkeiten speziell für das Anfertigen von Höchstfrequenz-Mikrowellen-Schaltungen zur Verfügung, wie zum Beispiel trapezförmige und komplex geformte Lötflächen, automatisches Erstellen von Spulen auf der Leiterplatte, usw.).

Die kleinste Einheit in Pcbnew ist 1 Nanometer. Alle Abmessungen werden als ganzzahlige Nanometer gespeichert.

Pcbnew kann bis zu 32 Kupferlagen erzeugen, 14 technische Lagen (Bestückdruck, Lötstopplack, Lage für Bauteil-Klebung, Lötpaste und Kantenschnitte) plus 4 Hilfslagen (Zeichnungen und Kommentare) und verwaltet in Echtzeit die Luftlinien-Anzeige von fehlenden Leiterbahnen.

Die Anzeige von Leiterplattenelementen (Leiterbahnen, Lötflächen, Text, Zeichnungen…​) ist anpasssbar:

Für komplexe Schaltungen kann für einer bessere Darstellung die Anzeige von Lagen, Flächen und Bauteilen gezielt deaktivert werden. Netze oder Leiterbahnen können hervorgehoben werden, um zusätzlich hohen Kontrast zur Verfügung zu stellen.

Footprints können in jedem Winkel mit einer Auflösung von 0,1 Grad gedreht werden.

Pcbnew enthält einen Footprinteditor, der das Bearbeiten einzelner Footprints erlaubt, die sich auf der Leiterplatte oder in einer Bibliothek befinden.

Der Footprinteditor enthält viele zeitsparende Werkzeuge wie:

Footprints haben eine Anzahl von Eigenschaften, die angepasst werden können. Die Lötflächen können rund, rechteckig, oval oder trapezförmig sein. Für bedrahtete Bauteile können die Bohrungen in der Lötfläche verschoben sein und können rund sein oder ein Schlitz. Einzelne Lötflächen können ebenfalls gedreht sein und eigene Lötstoppmasken-, Netz- oder Lötpastenabstände haben. Lötflächen können ebenfalls massiv angebunden oder über Wärmefallen für eine einfachere Fertigung. Jede Kombination von einzigartigen Lötflächen kann innerhalb eines Footprint verwendet werden.

Pcbnew erzeugt sehr einfach alle für die Fertigung notwendigen Dokumente:

Aufgrund der notwendigen Steuerungstiefe wird dringend empfohlen, Pcbnew mit einer 3-Tasten-Maus zu bedienen. Viele Funktionen wie Verschieben des Bildschirminhalts oder Zoom benötigen eine 3-Tasten-Maus.

In der neuen Version von KiCad hat Pcbnew große Änderungen von den Entwicklern im CERN erfahren. Das beinhaltet Funktionen wie einen neuen Renderer (OpenGL und Cairo Ansichts-Modi), einen interaktiven "Schiebe und Schubs" (Push and Shove) Router, differenzielle- und Mäander-Leiterbahnführung und -anpassung, einen überarbeiteten Footprinteditor, und viele andere Funktionen. Bitte beachten Sie, dass die meisten dieser neuen Funktionen nur in den neuen OpenGL und Cairo Ansichts-Modi verfügbar sind.

Der Installationsvorgang ist in der KiCad-Dokumentation beschrieben.

Eine Standard-Konfigurationsdatei kicad.pro wird in kicad/share/template mitgeliefert. Diese Datei wird als Erstkonfiguration für alle neuen Projekte verwendet.

Diese Konfigurationsdatei kann verändert werden, um die zu ladenden Bibliotheken zu ändern.

Um das zu tun:

As of release 4.0, Pcbnew organises the footprint libraries using files called "footprint library tables". A footprint library table contains descriptions of some number of individual footprint libraries, along with a "nickname" for each library, which is used to refer to that library when referencing a footprint.

There are several kinds of library supported by Pcbnew, each of which is supported by a "plugin":

It is allowed to have footprints with the same name in different libraries. The footprint will be stored as a combination of library and footprint name, ensuring that the correct footprint is loaded from the appropriate library.

There are two footprint library tables: the global one and the project one.

In Pcbnew ist es möglich, Befehle mit verschiedenen Möglichkeiten auszuführen:

Der Screenshot unten stellt einige der möglichen Zugriffe auf diese Funktionen dar:

Während des Anordnens von Elementen bewegt sich der Cursor über ein Raster. Das Raster kann ein- oder ausgeschaltet werden über das Symbol image:images/icons/grid.png in der linken Werkzeugleiste.

Jede der vordefinierten Rastergrößen oder ein benutzerdefiniertes Raster kann über das Pop-Up-Menü oder die Drop-Down-Auswahl in der oberen Werkzeugleiste ausgewählt werden. Die Größe des benutzerdefinierten Rasters wird über das Menü 'Abmessungen → Raster' eingestellt.

Die Zoom-Größe kann mit jeder der folgenden Methoden geändert werden:

*

The cursor coordinates are displayed in inches or millimeters as selected using the 'In' or 'mm' icons on the left hand side toolbar.

Unabhängig von der gewählten Maßeinheit arbeitet Pcbnew immer mit einer Genauigkeit von 1/10.000 Zoll.

Die Statuszeile am unteren Fensterrand zeigt:

Zusätzlich kann die relative Position des Cursors auch in Polarkoordinaten angezeigt werden (Entfernung und Winkel). Das können Sie über das Symbol in der linken Werkzeugleiste ein- und ausschalten.

Viele Befehle sind direkt über die Tastatur verfügbar. Die Auswahl kann entweder Groß- oder Kleinschreibung sein. Die meisten Schnelltasten werden in den Menüs angezeigt. Manche Schnelltasten, die nicht angezeigt werden, sind:

Die Befehle einen Block zu verschieben, invertieren (spiegeln), kopieren, drehen und löschen sind alle über das Pop-Up-Menü verfügbar. Zusätzlich kann die Ansicht auf den Bereich des Blocks vergrößert werden.

Der Block wird markiert, indem Sie die Maus bei gedrückter linker Maustaste bewegt wird. Der Befehl wird ausgeführt, wenn die Taste losgelassen wird.

Wenn Sie eine der beiden Tasten Umschalten oder Strg halten, oder beide Tasten zusammen, während der Block markiert wird, wird automatisch der Befehl 'Spiegeln', 'Drehen' oder 'Löschen' automatisch ausgeführt, wie in nachstehender Tabelle gezeigt:

Für jeden Block-Befehl ermöglicht ein Auswahlfenster, den Befehl auf bestimmte Elemente einzuschränken.

Any of the commands above can be canceled via the same pop-up menu or by pressing the Escape key (Esc).

Die Maßeinheiten um Entfernungen anzuzeigen sind Zoll und Millimeter. Die gewünschte Maßeinheit kann über das zugehörige Symbol in der linken Werkzeugleiste ausgewählt werden . Sie können aber bei der Eingabe eines Wertes immer die gewünschte Einheit mit eingeben.

Akzeptierte Einheiten sind:

Die Regeln sind:

Die obere Menüzeile gibt Zugriff auf die Dateien (laden und speichern), Konfigurationsoptionen, Drucken, Plotten und die Hilfedateien.

Diese Werkzeugleiste gibt Zugriff auf die prinzipiellen Funktionen von Pcbnew.

Diese Werkzeugleiste gibt Zugriff auf die Bearbeitungswerkzeuge, um die in Pcbnew angezeigte Leiterplatte zu bearbeiten.

Die linke Werkzeugleiste stellt Anzeige- und Steueroptionen zur Verfügung, die die Benutzeroberfläche von Pcbnew beeinflussen.

Ein Rechts-Klick mit der Maus öffnet ein Pop-Up-Fenster. Dessen Inhalt hängt vom Element ab, auf das der Cursor gerade zeigt.

Dieses gibt sofortigen Zugriff auf:

Der Screenshot unten zeigt, wie das Pup-Up-Fenster aussieht.

Es gibt 3 Modi wenn Sie das Pop-Up-Menü verwenden. In den Pop-Up-Menüs fügen diese Modi spezielle Befehle hinzu oder entfernen sie.

Allgemein ausgedrückt, ist eine Schaltplanseite mit seiner Leiterplatte über die Netzlisten-Datei verknüpft, welche normalerweise vom Schaltplaneditor erzeugt wird, der zur Erstellung des Schaltplans genutzt wird. Pcbnew akzeptiert Netzlisten-Dateien die mit Eeschema oder mit Orcad PCB 2 erstellt wurden. In der Netzlisten-Datei, die aus dem Schaltplan erzeugt wird, fehlen normalerweise die Footprints die zu dem verschiedenen Bauteilen gehören. Deshalb ist ein Zwischenschritt notwendig. Während dieses Zwischenprozesses wird die Zuordnung von Bauteilen zu Footprints durchgeführt. In KiCad wird CvPcb benutzt, um diese Zuordnung durchzuführen und eine `*.cmp' zu erzeugen. CvPcb aktualisiert auch die Netzlisten-Datei mit dieser Information.

CvPcb kann auch eine "Zeugs Datei" `*.stf' ausgeben, welche in den Schaltplan rückwärts-annotiert werden kann als das F2 Feld für jedes Bauteile, was die Aufgabe der Neuzuweisung von Fooprints während jeder Überarbeitung des Schaltplans erspart. In Eeschema wird beim Kopieren eines Bauteils auch die Footprintzuweisung mit kopiert und die Bauteilreferenz auf nicht referenziert gesetzt, um später automatisch Bauteilreferenzen zuweisen zu können.

Pcbnew liest die überarbeitete Netzlisten-Datei `.net' und, wenn sie vorhanden ist, die `.cmp' Datei. Wenn ein Footprint direkt in Pcbnew geändert werden sollte, wird die `.cmp' Datei automatisch aktualisiert, sodass CvPcb nicht noch einmal ausgeführt werden muss.

Beachten Sie auch die Abbildung im Handbuch "Erste Schritte mit KiCad" im Abschnitt KiCad Arbeitsablauf. Dort wird der Arbeitsablauf in KiCad darstellt und wie Zwischendateien von den unterschiedlichen Softwaremodulen von KiCad erzeugt und benutzt werden.

Nachdem Sie ihren Schaltplan in Eeschema erstellt haben:

Pcbnew wird dann automatisch alle benötigten Footprints laden. Die Footprints können nun manuell oder automatisch auf der Leiterplatte platziert werden und die Leiterbahnen können verlegt werden.

Wenn der Schaltplan überarbeitet wird (nachdem eine Leiterplatte erzeugt wurde), müssen die folgenden Schritte ausgeführt werden:

Pcbnew wird dann automatisch alle neuen Footprints laden, die neuen Verbindungen hinzufügen und überflüssige Verbindungen entfernen. Dieser Ablauf wird Vorwärts-Annotation genannt und ist ein gebräuchlicher Ablauf wenn Leiterplatten erstellt und aktualisiert werden.

Pcbnew kann mit 50 unterschiedlichen Lagen arbeiten.

To open the Layers Setup from the menu bar, select Setup → Layers Setup.

The board thickness, number of copper layers, their names, and their function are configured there. Unused technical layers can be disabled.

Die Auswahl der aktiven Arbeitslage kann auf mehrere Arten erfolgen:

Wenn das Leiterbahnen und Durchkontaktierungen hinzufügen Symbol aktiviert ist, stellt das Pop-Up-Menü eine Option zur Verfügung, um das Lagenpaar zu ändern, das für Durchkontaktierungen verwendet wird:

Diese Auswahl öffnet ein Menüfenster, das die Auswahl für die Lagen für Durchkontaktierungen enthält.

When a via is placed the working (active) layer is automatically switched to the alternate layer of the layer pair used for the vias (unless 'Shift' is held when adding the via).

One can also switch to another active layer by hot keys, and if a track is in progress, a via will be inserted.

Dieser Modus wird eingeschaltet wenn in der linken Werkzeugleiste das Werkzeug aktiviert wird.

In diesem Modus wird die aktive Lage wie im normalen Modus angezeigt, aber alle anderen Lagen werden in einer grauen Farbe dargestellt.

Dafür gibt es zwei Anwendungsfälle:

Sehr häufig ist es notwendig eine Leiterplatte zu korrigieren, um eine entsprechende Änderung im Schaltplan umzusetzen.

Einen Footprint (oder einige identische Footprints) mit einem anderen Footprint auszutauschen ist sehr nützlich und sehr einfach:

Optionen um Footprints auszutauschen:

Wählen Sie einen neuen Footprint indem Sie:

Wenn Sie einen Footprint bewegen, können die Netzlinien (die Netz-Verbindungen) angezeigt werden, um die Platzierung zu unterstützen. Um das einzuschalten, klicken Sie auf das Symbol in der linken Werkzeugleiste.

Wählen Sie den Footprint mit der rechten Maustaste und wählen Sie danach den 'Verschieben' Befehl aus dem Menü. Bewegen Sie den Footprint an die erforderliche Position und platzieren Sie ihn mit der linken Maustaste. Wenn nötig, kann der ausgewählte Footprint auch gedreht, gespiegelt oder bearbeitet werden. Wählen Sie 'Abbrechen' aus dem Menü (oder drücken Sie die Escape-Taste), um abzubrechen.

Hier sehen Sie die Darstellung der Netzlinien eines Footprints während des Bewegens:

Die Schaltung könnte so aussehen, sobald alle Footprints platziert sind:

Grundsätzlich können Footprints nur bewegt werden, wenn sie nicht "fixiert" sind. Diese Eigenschaft kann über das Pop-Up Menü ein- und abgeschaltet werden (rechter Mausklick über dem Footprint), wenn der Footprint Modus aktiv ist oder über das "Footprint bearbeiten" Menü.

Wie im letzten Kapitel beschrieben, werden neue Footprints, die während des Einlesens der Netzliste geladen werden, alle auf dem gleichen Platz auf der Leiterplatte übereinander platziert. Pcbnew erlaubt eine automatische Verteilung der Footprints, um das manuelle Auswählen und Platzieren zu erleichtern.

Wenn ein Footprint unter dem Cursor ist:

Wenn nichts unter dem Cursor ist:

In beiden Fällen sind die folgenden Befehle verfügbar:

Das Menü für die allgemeinen Einstellungen ist im Menü unter Einstellungen → Allgemein erreichbar.

Der Dialog sieht wie folgt aus:

Die notewendigen Parameter, um Leiterbahnen zu erstellen, sind:

Pcbnew erlaubt es Ihnen, unterschiedliche Routing-Parameter für jedes Netz festzulegen. Die Parameter werden über eine Gruppe von Netzen festgelegt.

Eine Netzklasse legt fest:

Manual routing is often recommended, because it is the only method offering control over routing priorities. For example, it is preferable to start by routing power tracks, making them wide and short and keeping analog and digital supplies well separated. Later, sensitive signal tracks should be routed. Amongst other problems, automatic routing often requires many vias. However, automatic routing can offer a useful insight into the positioning of footprints. With experience, you will probably find that the automatic router is useful for quickly routing the 'obvious' tracks, but the remaining tracks will best be routed by hand.

Pcbnew kann alle Luftlinien anzeigen, wenn das Symbol aktiviert ist.

Das Symbol erlaubt es Ihnen ein Netz hervorzuheben (klicken Sie auf eine Lötfläche oder eine bestehende Leiterbahn, um das zugehörige Netz hervorzuheben).

Der DRC prüft Leiterbahnen in Echtzeit während Sie sie erstellen. Sie können keine Leiterbahn erstellen, die den DRC Regeln nicht entspricht. Es ist möglich den DRC zu deaktivieren indem Sie auf das Symbol klicken. Das wird aber nicht empfohlen, benutzen Sie das nur in speziellen Fällen.

When clicking on a track or a pad, Pcbnew automatically selects the corresponding Netclass, and the track size and via dimensions are derived from this netclass.

As previously seen, the Global Design Rules editor has a tool to insert extra tracks and via sizes.

Bevor Sie den interaktiven Router verwenden, stellen Sie bitte diese beiden Sachen ein:

Um das Router Werkzeug zu aktivieren, klicken Sie auf das Interaktiver Router Symbol oder die X Taste. Der Cursor ändert sich ein ein Kreuz und der Werkzeugname wird in der Statuszeile angezeigt.

Um eine Leiterbahn zu beginnen, klicken Sie auf irgendein Element (Lötfläche, Leiterbahn oder Durchkontaktierung) oder drücken Sie die X Taste noch einmal, während sich die Maus über dem Element befindet. Die neue Leiterbahn wird das Netz des Startelements verwenden. Klicken oder drücken Sie auf X über einer freien Fläche auf der Leiterplatte, um eine Leiterbahn ohne Netzzuweisung zu zeichnen.

Bewegen Sie die Maus, um die Form der Leiterbahn festzulegen. Der Router wird versuchen der Mausspur zu folgen, unbewegliche Hindernisse (wie Lötflächen) umfahren und kollidierende Leiterbahnen und Durchkontaktierungen verschieben, abhängig vom gewählten Modus. Wegziehen des Mauscursor wird verschobene Elemente wieder an ihre alte Position zurückspringen lassen.

Klicken Sie auf eine Lötfläche/Leiterbahn/Durchkontaktierung des gleichen Netzes, um die Leiterbahn abzuschließen. Klicken Sie auf eine freie Fläche um die bisher verlegte Leiterbahn zu fixieren und weiterzuzeichnen.

Um das Verlegen abzubrechen und alle Änderungen rückgängig zu machen (verschobene Elemente, usw.), drücken Sie einfach Esc.

Pressing V or selecting Place Through Via from the context menu while routing a track attaches a via at the end of the trace being routed. Pressing V again disables via placement. Clicking in any spot establishes the via and continues routing (unless 'Shift' is held).

Wenn Sie / drücken oder Leiterbahnstellung ändern aus dem Kontextmenü wählen, schalten Sie die Anfangsrichtung der Leiterbahn zwischen gerade oder diagonal um.

Es gibt mehrere Möglichkeiten um die Leiterbahnbreite oder die Größe von Durchkontaktierungen vorher festzulegen oder während des Zeichnens zu ändern:

Der Router kann Leiterbahnsegmente, Ecken und Durchkontaktierungen ziehen. Um ein Element zu ziehen, klicken Sie mit gedrückter Strg-Taste darauf oder wählen Sie Leiterbahn ziehen aus dem Kontextmenü oder drücken Sie D während der Cursor über dem Element steht. Beenden Sie das Ziehen mit einem Mausklick oder brechen Sie es ab, indem Sie Esc drücken.

Das Verhalten des Routers kann eingestellt werden, indem Sie E drücken oder aus dem Kontextmenü Router Einstellungen wählen, während Sie im Leiterbahn-Modus sind. Das öffnet ein Fenster wie das unten:

Die Optionen sind:

Lötflächen- und Leiterbahnverbindungen zu gefüllten Kupferflächen werden von der DRC-Funktion geprüft. Eine Fläche muss gefüllt sein (nicht nur erzeugt) um Lötflächen zu verbinden. Pcbnew verwendet derzeit Leiterbahnsegmente oder Polygone um Kupferflächen zu füllen.

Jeder dieser Möglichkeiten hat ihre Vor- und Nachteile, der Hauptnachteil ist die Zeit die benötigt wird den Bildschirminhalt auf langsameren Rechnern neu zu zeichnen. Das Endergebnis ist jedoch das gleiche.

Aufgrund der Berechnungszeit wird die Flächenfüllung nicht nach jeder Änderung neu aufgebaut sondern nur:

Kupferflächen müssen gefüllt oder neu gefüllt werden wenn Leiterbahnen geändert oder Lötflächen erstellt werden. Kupferflächen (üblicherweise Masse- und Versorgungsflächen) sind üblicherweise mit einem Netz verbunden.

Um eine Kupferfläche zu erzeugen, müssen Sie:

Pcbnew versucht alle Flächen in einem Stück zu füllen und üblicherweise werden keine nicht-verbundenen Kupferflächen verbleiben. Es kann vorkommen, dass einige Flächen nicht gefüllt werden. Flächen, die keinem Netz zugewiesen sind, werden nicht bereinigt und können isolierte Bereiche aufweisen.

Wenn Sie eine Fläche füllen, müssen Sie auswählen:

Eine Fläche muss schon vorhanden sein. Um eine Freistellung hinzuzufügen (ein nicht gefüllter Bereich innerhalb der Fläche):

Ein Umriss kann folgendermaßen bearbeitet werden:

Wenn sich Polygone überlappen, werden sie kombiniert.

Um das zu tun, machen Sie einen Rechtsklick auf eine Ecke oder einen Rand und wählen dann den korrekten Befehl.

Hier ist eine Ecke (eines Ausschnitts), die bewegt wurde:

Hier ist das endgültige Ergebnis:

Die Polygone wurden kombiniert.

Wenn Sie einen Rechtsklick auf einen Umriss machen und 'Bearbeite Flächenparameter' wählen, öffnet sich der 'Flächenparameter' Dialog. Hier können Sie initiale Parameter eingeben. Wenn eine Fläche schon gefüllt ist, muss sie erneut ausgefüllt werden.

Wenn die Leiterplatte fertiggestellt ist, müssen Sie alle Flächen füllen oder erneut füllen. Um das zu tun:

Nach dem Bearbeiten eines Schaltplans können Sie den Namen jedes Netzes ändern. Zum Beispiel kann 'VCC' zu '+5V' geändert werden.

Wenn Sie eine globale DRC-Prüfung durchführen, prüft Pcbnew ob der Netzname der Fläche existiert und zeigt einen Fehler an, wenn das nicht der Fall ist.

Sie müssen die Flächenparameter manuell bearbeiten, um den alten Namen auf den neuen zu ändern.

Wählen Sie das Symbol .

Die aktive Lage sollte eine Kupferlage sein.

Wenn Sie auf den Startpunkt der neuen Sperrfläche geklickt haben, wird der Dialog geöffnet:

Sie können die gesperrten Sachen auswählen:

Wenn eine Leiterbahn oder eine Durchkontaktierung sich in einer Sperrfläche befindet, die das nicht erlaubt, wird ein DRC-Fehler erzeugt.

Für Kupferflächen wird der Bereich innerhalb einer Sperrfläche für Kupferfüllung nicht gefüllt. Der Bereich einer Sperrfläche ist wie eine Fläche. Das Bearbeiten des Umrisses ist daher analog zum Bearbeiten eine Kupferfläche.

Die Erzeugung der notwendigen Dateien für die Herstellung Ihrer Leiterplatten umfasst die folgenden vorbereitenden Schritte:

Hier ist ein Beispiel, das all diese Elemente zeigt, aber keine Masseflächen, diese wurden für bessere Sichtbarkeit weggelassen:

Eine Farbmarkierung für die 4 Kupferlagen wurde ebenfalls hinzugefügt:

Bevor Sie die Ausgabedateien erzeugen, wird dringend eine globale DRC Prüfung (Design Rule Check → Prüfung der Designregeln) empfohlen.

Bereiche werden gefüllt oder neu gefüllt wenn Sie einen DRC starten. Klicken Sie auf das Symbol , um den folgenden DRC Dialog zu öffnen:

Passen Sie die Parameter entsprechend an und klicken Sie dann auf `DRC ausführen'.

Diese abschließende Prüfung wird unschönen Überraschungen vorbeugen.

Um den Koordinatenursprung für die Plot- und Bohrdateien zu setzen, müssen Sie die Hilfsachse auf diesen Ursprung setzen. Aktivieren Sie das Symbol . Bewegen Sie die Hilfsachse mit einem Linksklick auf die gewählte Position.

Wählen Sie aus dem Hauptmenü 'Datei → Plotten'. Das öffnet diesen Dialog:

Üblicherweise sind diese Dateien im GERBER Format. Nichtsdestotrotz ist es möglich, die Ausgabe im HPGL und POSTSCRIPT Format zu erzeugen. Wenn das POSTSCRIPT Format gewählt ist, erscheint dieser Dialog:

In diesen Formaten kann der Feinmaßstab eingestellt werden, um die Genauigkeit des Druckers zu berücksichtigen und einen tatsächlichen Maßstab von 1 für die Ausgabe zu erhalten:

Die Werte für die Maskenabstände können global für die Lötstoppmasken- und Lotpastenmaskenlage eingestellt werden. Die Abstände können in folgender Abstufung gesetzt werden:

Und Pcbnew benutzt die Prioritätsreihenfolge:

Das Erzeugen einer Bohrdatei 'xxxx.drl' nach dem EXCELLON Standard ist immer notwendig.

Sie können ebenfalls optional eine Bohr-Protokoll- und/oder einen Bohrplan ausgeben lassen.

Die Ausgabe dieser Dateien wird gesteuert über:

Der Bohrdatei-Dialog sieht wie folgt aus:

Um den Koordinatenursprung zu setzen, wird der folgende Dialog genutzt:

Um Dateien für die Verdrahtungs-Dokumentation zu erstellen, können die Lagen für den Bestückungsdruck der Bauteil- und Lötseite nachgezeichnet werden. Üblicherweise reicht der Bestückungsdruck für die Bauteilseite aus, um die Leiterplatte zu verdrahten. Wenn der Bestückungsdruck für die Lötseite verwendet wird, sollte der enthaltene Text gespiegelt werden, damit er lesbar ist.

Auf diese Option können Sie über 'Datei → Exportieren → Bauteildatei (.cmp)' zugreifen. Jedoch wird keine Datei erzeugt, solange nicht mindestens bei einem Footprint das Attribut Normal+Einfügen aktiviert ist (siehe Bearbeiten von Footprints). Ein oder zwei Dateien werden erzeugt, abhängig davon ob bestückbare Bauteile auf beiden Seiten der Leiterplatte vorhanden sind. Ein Dialogfenster wird die Namen der erzeugten Dateien anzeigen.

Die nachfolgend beschriebenen Optionen (Teil des 'Datei → Plotten' Dialogs) ermöglichen eine sehr feine Steuerung des Ausgabeprozesses. Sie sind besonders hilfreich wenn der Bestückungsdruck für die Verdrahtungsdokumentation gedruckt wird.

Die verfügbaren Optionen lauten:

Pcbnew kann gleichzeitig mehrere Bibliotheken verwalten. Daher, wenn ein Footprint geladen wird, werden alle Bibliotheken, die in der Bibliothekenliste auftauchen, durchsucht, bis das erste Exemplar des Footprint gefunden wurde. Im Folgenden wird das Programm beschrieben. Beachten Sie, dass die aktive Bibliothek die im Footprinteditor ausgewählte ist.

Der Footprinteditor ermöglicht das Erstellen und Bearbeiten von Footprints:

Der Footprinteditor erlaubt ebenfalls die Pflege der aktiven Bibliothek über:

Es ist ebenso möglich, neue Bibliotheken zu erstellen.

Die Dateiendung für Bibliotheken ist .mod.

Auf den Footprinteditor kann auf zwei Wegen zugegriffen werden:

In diesem Fall wird der aktive Footprint der Leiterplatte automatisch im Footprinteditor geladen, was sofortiges Bearbeiten oder Sichern ermöglicht.

Wenn Sie den Footprinteditor aufrufen erscheint folgendes Fenster:

Aus dieser Werkzeugleiste sind folgende Funktionen verfügbar:

Eine neue Bibliothek wird über das Symbol erzeugt. In diesem Fall wird die Datei standardmäßig im Bibliotheks-Verzeichnis erzeugt oder über das Symbol , was dann die Datei standardmäßig in Ihrem Arbeitsverzeichnis erzeugt.

Ein Datei-Auswahlfenster erlaubt es den Namen der Bibliothek anzugeben und das Verzeichnis zu ändern. In beiden Fällen wird die Bibliothek den bearbeiteten Footprint enthalten.

Sie können einen Footprint über dieses Symbol speichern: . Dabei wird die aktive Bibliotheksdatei verändert. Wenn schon ein Footprint mit gleichem Namen vorhanden ist, wird er ersetzt. Weil Sie der Genauigkeit der Bibliotheks-Footprints vertrauen, sollten Sie den Footprint kontrollieren, bevor Sie ihn speichern.

Es wird empfohlen entweder den Referenz- oder Wert-Feld-Text auf den Namen des Footprints setzen, wie er in der Bibliothek benannt ist.

Sie können auch den Footprint aus der Start-Bibliothek löschen wollen.

Es ist möglich, alle Footprints einer Leiterplatte in die aktive Bibliothek zu kopieren. Diese Footprints werden ihre aktuellen Bibliotheks-Namen behalten. Dieser Befehl hat zwei Zwecke:

Es wird dringend empfohlen die Footprints, die Sie erstellen, zu dokumentieren, damit eine schnelles und fehlerfreies Suchen möglich wird.

Zum Beispiel, wer kann sich schon alle verschiedenen Anschlusskombinationen eines TO92 Gehäuses merken? Der Footprint-Eigenschaften-Dialog bietet eine einfache Lösung für dieses Problem.

Dieser Dialog lässt zu:

Die Beschreibung wird mit der Bauteilliste in Cvpcb angezeigt und in Pcbnew wird sie im Footprint-Auswahl-Dialog verwendet.

Die Schlüsselwörter ermöglichen es, Suchen einzuschränken nach den Footprints, die mit bestimmten Schlüsselwörtern übereinstimmen.

Wenn Sie einen Footprint direkt laden (das Symbol in der rechten Werkzeugleiste in Pcbnew), können Sie Schlüsselwörter in dem Dialogfenster eingeben. Daher, wenn Sie den Text =CONN eingeben, wird das eine Liste von Footprints anzeigen, deren Liste von Schlüsselwörtern das Wort CONN enthält.

Es wird empfohlen Bibliotheken direkt zu erstellen indem Sie ein oder mehrere Hilfsleiterplatten erstellen, die die Quelle/Teil einer Bibliothek sind wie folgt: Erstellen Sie eine Leiterplatte im A4 Format, damit Sie diese leicht im Maßstab 1:1 ausdrucken können.

Erstellen Sie die Footprints, die die Bibliothek für dieser Leiterplatte enthält. Die Bibliothek selbst wird über den Befehl 'Datei → Footprints archivieren → Erstelle Bibliothek und archiviere Footprints' erzeugt.

Die "echte Quelle" der Bibliothek wird daher die Hilfsleiterplatte sein, und es ist diese Leiterplatte, auf der alle weiteren Änderungen an den Footprints gemacht werden. Natürlich können mehrere Leiterplatten in der gleichen Bibliothek gespeichert werden.

Es ist im Allgemeinen eine gute Idee unterschiedliche Bibliotheken für unterschiedliche Arten von Bauteilen zu erstellen (Verbinder, Diskrete Bauteile, …​), da Pcbnew in der Lage ist, viele Bibliotheken zu durchsuchen, wenn es Footprints lädt.

Hier ist ein Beispiel einer solchen Bibliotheks-Quelle:

Diese Technik hat einige Vorteile:

Die Liste der Footprint-Bibliotheken in Pcbnew kann mit dem Footprint-Bibliotheks-Manager bearbeitet werden. Das erlaubt es Ihnen Footprint-Bibliotheken von Hand hinzuzufügen und zu entfernen und erlaubt es Ihnen den Footprint-Bibliotheks-Assistenten aufzurufen indem Sie auf die Schaltfläche "Mit Assistenten hinzufügen" klicken.

Der Assistent für die Footprint-Bibliotheken kann auch über das Einstellungen Menü geöffnet werden. Er kann automatisch eine Bibliothek (unter Erkennung ihres Typs) aus einer Datei oder von einer Github URL hinzufügen. Die URL für die offiziellen Bibliotheken ist: https://github.com/KiCad

Mehr Details über Footprint-Bibliotheks-Tabellen und den -Manager und -Assistenten finden Sie im Referenzhandbuch zu CvPcb im Abschnitt Footprint Bibliotheks Tabellen.

Die 3D-Formen-Bibliotheken können Sie über den 3D-Form-Bibliotheks-Assistenten herunterladen. Diesen können Sie über das Menü 'Einstellungen → 3D-Formen Bibliotheks Downloader' aufrufen.

The footprint editor is used for editing and creating PCB footprints. This includes:

Ein Footprint ist die körperliche Darstellung eines Bauteils, das auf der Leiterplatte bestückt wird und muss zum zugehörigen Bauteil im Schaltplan verknüpft sein. Jeder Footprint enthält drei unterschiedliche Elemente:

Zusätzlich muss noch eine Anzahl von anderen Parametern korrekt definiert werden, wenn die Funktion 'automatische Platzierung' verwendet werden soll. Das gleiche gilt für die Erzeugung von automatischen Bestückdateien.

Der Footprint-Editor kann auf zwei Arten gestartet werden.

Wenn Sie den Footprinteditor aufrufen sehen Sie ein Fenster das so ausschaut:

Die rechte Maustaste ruft Menüs auf, die abhängig vom Element unter dem Cursor sind.

Das Kontextmenü um Footprint-Parameter zu bearbeiten:

Das Kontextmenü um Lötflächen zu bearbeiten:

Das Kontextmenü um grafische Elemente zu bearbeiten:

Dieser Dialog wird geöffnent, wenn der Cursor über einem Footprint ist und Sie mit der rechten Maustaste klicken und dann 'Footprint bearbeiten' auswählen.

Der Dialog kann dann genutzt werden um die Hauptparameter des Footprints festzulegen.

Ein neuer Footprint kann über das Symbol erstellt werden. Der Name des neuen Footprints wird erfragt. Das wird der Name, mit dem der Footprint in der Bibliothek erscheint.

Dieser Text dient ebenfalls als der Footprint-Wert, welcher dann mit dem echten Wert ersetzt wird (z.b. 100 µF_16V, 100 Ω_0.5W, …​).

Der neue Footprint benötigt:

Alternative Methode:

Ist ein neuer Footprint ähnlich einem bestehenden Footprint in einer Bibliothek oder auf einer Leiterplatte, ist eine alternative und schnellere Methode einen Footprint zu erstellen, folgende:

Sobald ein Footprint erstellt wurde, können Lötflächen hinzugefügt, gelöscht oder geändert werden. Die Änderung der Lötflächen kann lokal sein (nur für die Lötfläche unter dem Cursor) oder global, mit Auswirkung auf alle Lötflächen des Footprints.

Es gibt mindestens zwei Felder: Referenz und Wert.

Ihre Parameter (Attribut, Größe, Breite) müssen aktualisiert werden. Sie können den Dialog aus dem Pop-Up-Menü, mit einem Doppelklick auf das Feld oder über das Footprint-Eigenschaften-Dialog-Fenster öffnen:

Wenn der Benutzer die ganzen Möglichkeiten der automatischen Platzierfunktion ausnutzen möchte, ist es notwendig die erlaubte Ausrichtung des Footprints festzulegen (Footprint Eigenschaften Dialog).

Üblicherweise ist die Drehung um 180 Grad für Widerstände, nicht-gepolte Kondensatoren und andere symmetrische Bauteile erlaubt.

Manche Footprints (kleine Transistoren zum Beispiel) dürfen oft um ±90 oder 180 Grad gedreht werden. Standardmäßig sind die Freigaben für die Drehung eines neuen Footprint auf Null gesetzt. Das kann mit folgender Regel angepasst werden:

Ein Wert von 0 macht Drehung unmöglich, 10 erlaubt sie komplett und jeder Zwischenwert stellt eine eingeschränkte Drehung ein. Zum Beispiel könnte für einen Widerstand eine Drehung von 180 Grad mit 10 erlaubt sein (unbeschränkt) und mit 5 für eine ±90 Grad Drehung (erlaubt, aber nicht befürwortet).

Das Attributfenster ist das folgende:

Es ist sehr empfehlenswert neu erstellte Footprints zu dokumentieren, um Sie schnell und präzise wiederherstellen zu können. Wer kann sich schon an die vielen Anschlussvarianten eines TO92 Footprints erinnern?

Der Footprint-Eigenschaften Dialog bietet eine einfache aber leistungsvolle Möglichkeit für das Erzeugen einer Dokumentation.

Dieses Menü erlaubt:

Die Kommentarzeile wird in der Bauteilliste in CvPcb angezeigt und in den Footprint-Auswahlmenüs in Pcbnew. Die Schlüsselwörter können benutzt werden um Suchen einzuschränken auf die Bauteile, die mit den Schlüsselwörtern überein stimmen.

Damit ist es möglich während des Befehls zum Laden von Footprints (Symbol in der rechten Werkzeugleiste in Pcbnew) den Text =TO220 im Dialog einzugeben, um Pcbnew eine Liste der Footprints anzeigen zu lassen, die das Schlüsselwort TO220 enthalten

A footprint may be associated with a file containing a three-dimensional representation of the component. In order to associate a footprint with a model file, select the 3D Settings tab as shown below.

The buttons on the right have the following functions:

The 3D Settings tab contains a panel with a preview of the selected model and the scale, offset, and rotation data for the model.

Scale values are useful for visualization formats such as VRML1, VRML2, and X3D. Since the model may have been produced by any number of VRML/X3D editors or exporters and VRML does not enforce a unit of length for the models, users can enter an appropriate scale value to ensure that the model appears as it should within the 3DViewer. Some users employ a simple VRML box as a generic model for components and select scale values so that the box has the correct size to represent the component. For Mechanical CAD (MCAD) models the scale values should be left at unity. MCAD formats always specify a unit length and any exporters which make use of MCAD data formats will ignore the scale values. However the 3DViewer will always apply the scale values; if scale values other than unity are used with MCAD models, the output of the 3DViewer will differ from any exported MCAD models such as IDF.

Offset and Rotation values are typically required to align a 3D model with a footprint. Due to differences in 3D modeling software as well as differences in how users construct a model, in the vast majority of cases it is necessary for users to enter Offset and Rotation values to achieve the desired positioning of a 3D model. The Rotation values are given in degrees and are applied successively in the order ZYX; the convention used is that a positive angle results in a clockwise rotation of the part when viewing from the positive position of the axis towards the origin.

KiCad supports 3D model formats via a plugin system and support is provided for the visual model formats VRML1, VRML2, and X3D as well as the MCAD format IDF. The MCAD formats IGES and STEP are supported via the OCE Plugin which requires a suitable version of the OpenCascade or OpenCascade Community Edition (OCE) software.

Der Speichern-Befehl (verändern der Datei der aktiven Bibliothek) wird aktiviert über das Symbol .

Wenn ein Footprint des gleichen Namens vorhanden ist (eine ältere Version) wird er überschrieben. Prüfen Sie also den Footprint gründlich auf Fehler bevor Sie speichern, denn es ist wichtig, den Footprints in der Bibliothek vertrauen zu können.

Vor dem Speichern wird auch empfohlen die Referenz oder den Wert des Footprint zu ändern, damit er mit dem Bibliotheksnamen des Footprint übereinstimmt.

Wenn der bearbeitete Footprint von der aktuellen Leiterplatte kommt, wird das Symbol diesen Footprint auf der Leiterplatte aktualisieren.

Duplizierung ist eine Methode, mit einer Aktion ein Element zu klonen und es aufzunehmen. Das ist ziemlich identisch zu "Copy and Paste", aber es erlaubt Ihnen die Bauteile über die Leiterplatte zu "verstreuen" und erlaubt Ihnen Bauteile mit dem "Verschiebe Exakt" Werkzeug (siehe unten) leichter zu platzieren.

Duplication is done by using the hotkey (which defaults to Ctrl-D) or the duplicate item option in the context menu, icon .

Das Werkzeug "Verschiebe Exakt" erlaubt es Ihnen ein Element (oder eine Gruppe von Elementen) um einen bestimmten Betrag zu verschieben. Die Eingabe kann in kartesischem oder Polar-Format erfolgen und kann in jeder unterstützten Maßeinheit erfolgen. Das ist hilfreich, wenn es sonst sehr umständlich wäre auf ein anderes Raster umzuschalten oder wenn eine Eigenschaft nicht auf eines der bestehenden Raster passt.

Um dieses Werkzeug zu verwenden, wählen Sie die Elemente aus, die Sie verschieben möchten und benutzen Sie dann entweder die Schnelltaste (Standard: Strg-M) oder den Eintrag im Kontextmenü um den Dialog zu öffnen. Sie können den Dialog auch aufrufen

Eintrag für Exaktes Verschieben mit kartesischem Verschiebungsvektor:

Eintrag für exaktes Verschieben mit Polarvektor:

Das Auswahlkästchen erlaubt es Ihnen zwischen kartesischem und polarem Koordinatensystem umzuschalten. Was dann aktuell im Formular steht, wird automatisch zum anderen System umgewandelt.

Dann geben Sie den gewünschten Verschiebungsvektor ein. Sie können die Einheiten verwenden, die neben den Eingabekästchen stehen ("mm" in den Bildern oben) oder Sie können die Einheit selbst vorgeben (z.B. "1 in" für einen Zoll, oder "2 rad" für 2 Radiant).

Wenn Sie auf 'OK' klicken, wird die Verschiebung auf die Auswahl angewendet. 'Abbrechen' schließt den Dialog und die Elemente werden nicht verschoben. Wenn 'OK' geklickt wird, wird der Verschiebungsvektor gespeichert und beim nächsten Öffnen des Dialogs schon eingetragen sein. Das erlaubt es, den gleichen Vektor auf mehrere Elemente anzuwenden.

Pcbnew und der Footprinteditor haben beide Assistenten, um Anordnungen von Elementen und Bauteilen zu erstellen. Diese können verwendet werden, um leicht und präzise sich wiederholende Elemente auf Leiterplatten und Footprints anzuordnen.

The measurement tool is a linear ruler that can be used to visually check sizes and spacings on a PCB.

It is accessible via the calipers icon in the right hand toolbar, in the "Dimension" menu and with the hotkey (Ctrl-Shift-M by default).

When active, you can draw a temporary ruler over the canvas, which will be marked with the current units. You can snap to 45-degree angles by holding the Ctrl key. Units can be changed without leaving the tool using the ususal hotkey (Ctrl-U by default).

The scripting API reflects the internal object structure inside KiCad/pcbnew. BOARD is the main object, that has a set of properties and a set of MODULEs, and TRACKs/VIAs, TEXTE_PCB, DIMENSION, DRAWSEGMENT. Then MODULEs have D_PADs, EDGEs, etc.

All the pcbnew API is provided from the "pcbnew" module in Python. GetBoard() method will return the current pcb open at editor, useful for commands written from the integrated scripting shell inside pcbnew or action plugins.

BOARD ist das Grundobjekt in KiCad Pcbnew, es ist das Dokument.

BOARD enthält einen Satz von Objektlisten auf die über folgende Methoden zugegriffen werden kann, diese werden als durchgehbare Listen zurück gegeben, die durchgegangen werden können mit "for obj in list:"

The footprint wizards are a collection of python scripts that can be accessed from the Footprint Editor. If you invoke the footprint dialog you select a given wizard that allows you to see the footprint rendered, and you have some parameters you can edit.

If the plugins are not properly distributed to your system package, you can find the latest versions in the KiCad source tree at gitlab.

They should be located in for example C:\Program Files\KiCad\share\kicad\scripting\plugins.

Unter Linux können Sie Ihre Benutzer-Plugins auch in $HOME/.kicad_plugins ablegen.

Action plugin associate events to scripting actions. Currently only register a new menu is implemented.

New menu are available inside menu Tools ⇒ External plugins.

Warning: As all other python scripts, undo/redo function not work (yet !).