PICKPLACE | Hardware-Entwicklung Embedded Systems

Von Beginn an richtig: Embedded Systems mit Architektur- und Lösungskonzept

Nichts dem Zufall überlassen und mit Struktur und Übersicht Embedded Hardware entwickeln.

Unsere kundenzentrierte Entwicklung durchläuft, abhängig von den spezifischen Anforderungen und der Komplexität des Projekts, 2 bis 4 Iterationszyklen. Von der ersten Konzeption bis zum Vorserienmodell stellen wir sicher, dass jede Entwicklung die Anforderungen unserer Kunden nicht nur erfüllt, sondern übertrifft. Dies erwirken wir mit einem strukturierten Requirements Management für das PCBA-Design.

Wir entwickeln passgenaue Systeme auf Basis jahrelanger Erfahrung und können durch unser umfassendes Branchenwissen Best Practices auf über Industrien hinweg sicherstellen.

Single Board Computer für Embedded Systems

Bei der Hardware Entwicklung vertrauen wir auf einen Tech Stack, der das Rückgrat für innovative Produkte und Lösungen bildet. Dieser ist entscheidend um die wachsenden Anforderungen an Zuverlässigkeit, Obszoleszenz und Bauteile-Verfügbarkeit zu gewähren. Im Zentrum unseres Stacks steht Altium Designer als umfassende Plattform für die PCB-Entwicklung. Neben unseren ECAD-Software-Tools verfügen wir über eine umfassende Palette an Hardware-Geräten von führenden Herstellern wie Rigol und Digilent. Diese Geräte, darunter Oszilloskope, Netzgeräte, Power Sequencer, Spektrumanalysatoren, Messgeräte und Logic Analyser, sind unverzichtbar für die Prüfung und Validierung unserer Designs.

Architektur

Definition der Systemstruktur und Schnittstellen, Auswahl geeigneter Controller und Peripherie

Funktionale BoM

Erstellung der Stückliste (BoM) basierend auf Funktion, Preis und Verfügbarkeit

Schaltplan

Umsetzung der Systemarchitektur in Schaltpläne, Sicherstellung der Bauteil-Integration

Layout

Erstellung des Leiterplattenlayouts unter Berücksichtigung von EMV- und Signalrichtlinien

Review

Interne und externe Überprüfung des Schaltplans und Layouts, Identifikation und Behebung potenzieller Fehlerquellen

Fertigung Muster

Produktion erster Muster (Prototypen), Überprüfung auf Funktion und Qualität

Integrationstests

Aufbau von Testszenarien für die Hardware-Inbetriebnahme, Validierung der grundlegenden Hardware-Funktionalität

Revision

Fehlerbehebung und Produktion der finalen Revision für Kundenfreigabe, Vorbereitung für die Serienfertigung

Fertigung Muster

Auswahl eines geeigneten Fertigers (Electronics Manufacturing Service) für die Serienproduktion

EOL- und ICT-Optimierung

Weiterentwicklung der Platine hinsichtlich EOL- (End-of-Line) und ggf. ICT- (In Circuit Test) Verfahren

EMV- und Umwelttests

Test auf Elektronmagnetische Verträglichkeit (EMV) sowie Schock, Vibration sowie ggf. Feuchte und Temperatur

Revision

Finale Serienfreigabe nach Bestehen aller Tests, ggf. CE-Zertifizierung oder Assessment/Audit.

HIGH SPEED ELEKTRONIK

SERIENREIFE HARDWARE

Wir erklären unser Vorgehen zur Hardware Entwicklung bis zur Serienreife im sicherheits- und nicht-sicherheitskritischen Kontext. Denn es ist nicht mit ein paar Klicks in einem EDA-Programm getan. Die Entwicklung von Hardware für Elektronik und Embedded Systems erfordert Struktur und konzeptuelle Planung um erfolgreich zu sein.

SERIENREIFE

In sicherheitskritischen Branchen wie Bahn, Verteidigung und Industrieelektronik ist eine verlässliche, planbare und zertifizierbare Hardware-Entwicklung unverzichtbar.

Unsere Broschüre legt kurz und knapp dar, wie PICKPLACE standardisierte Entwicklungsprozesse mit technischer Tiefe kombiniert – von der Architektur über das Schaltungsdesign bis zur Serienreife. Ob Protokollwandler, Edge-Systeme oder Steuerungen: Wir entwickeln Ihre Elektronik zum Festpreis – sicher, dokumentiert und durchdacht.

Die Hardware Entwicklung für elektronische Systeme ist geprägt von komplexen Begriffen, vielschichtigen Technologien und ständig neuen Anforderungen. Als erfahrenes Entwicklungsunternehmen in der Schaltungs- und Leiterplattentechnik möchten wir nicht nur Lösungen liefern, sondern auch Orientierung bieten.

Mit unserem Glossar für die Hardware Entwicklung bringen wir Licht ins Dunkel: verständlich und praxisnah. Unsere Entwickler arbeiten täglich mit diesen Begriffen – in Projekten, die von sicherheitskritischer Steuerungstechnik bis hin zu hochintegrierten Sensorplattformen reichen. Wir setzen dabei auf CAD- und EDA-Tools, strukturierte und zukunftssichere Bauteilauswahl sowie eine anhand der Kundenwünsche angepasste funktionale Optimierung – stets mit dem Anspruch, technische Klarheit und nachhaltige Entwicklung zu verbinden.

EDA

Electronic Design Automation (EDA) beschreibt Softwaretools (z. B. Altium Designer) für den Entwurf von Schaltplänen und Leiterplattenlayouts. Programme wie Altium Designer oder KiCad ermöglichen präzises Routing, Regelprüfung und die Generierung von Produktionsdaten. Sie sind essenziell für die moderne Elektronikentwicklung.

EMC / EMV

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist die Fähigkeit eines Systems, keine elektromagnetischen Störungen zu verursachen oder durch solche gestört zu werden. Eine gute EMV ist entscheidend für die Zuverlässigkeit und Normkonformität elektronischer Geräte. Sie wird durch Layoutgestaltung, Filterung und Schirmung beeinflusst.

Design Rules

Design Rules legen die minimalen Abstände und Dimensionen für Leiterbahnen, Vias, Pads und andere Layoutstrukturen fest. Sie basieren auf den technologischen Grenzen der Leiterplattenherstellung. Ein fehlerfreies Design unter Einhaltung dieser Regeln sichert eine hohe Fertigungsqualität und Zuverlässigkeit.

Gerber Files

Gerber-Dateien sind standardisierte digitale Produktionsdaten für die Fertigung von Leiterplatten. Sie enthalten die Geometrieinformationen für jede Lage, z. B. Kupfer, Lötmaske und Siebdruck. Hersteller benötigen diese Dateien, um das Layout exakt umzusetzen.

Layout

Das Layout (auch Entflechtung) beschreibt die physikalische Anordnung aller Leiterbahnen, Pads, Vias und Bauteile auf der Leiterplatte. Die Entflechtung ist der Prozess, bei dem logische Verbindungen in konkrete Leiterbahnen überführt werden. Ein gutes Layout minimiert Störungen und ermöglicht eine zuverlässige Fertigung.

Leiterbahn / Trace

Leiterbahnen verbinden elektronische Bauteile elektrisch auf der Leiterplatte. Sie bestehen aus geätztem Kupfer und sind in Breite und Abstand genau definiert. Die Auslegung erfolgt abhängig von Stromstärke, Impedanz und Platzverhältnissen.

PCB / PCBA

Die Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) ist das zentrale Trägermedium für elektronische Schaltungen. Sie besteht aus mehreren Lagen von leitendem Kupfer und isolierendem Material. PCBs ermöglichen die kompakte und zuverlässige Integration elektronischer Komponenten. Als PCBA (Printed Circuit Board Assembly) bezeichnet man die bestückte und gelötete Leiterplatte.

Routing

Routing ist der Schritt im Layoutprozess, bei dem elektrische Verbindungen als Leiterbahnen realisiert werden. Dabei müssen elektrische Anforderungen, Platzverhältnisse und Fertigungsregeln beachtet werden. Gutes Routing verbessert EMV, Signalqualität und Servicefähigkeit.

Schematics (Schaltbild)

Ein Schaltbild zeigt die logische Verbindung aller Bauteile mit standardisierten Symbolen. Es dient als Grundlage für das Layout und wird zur Funktionalitätsprüfung genutzt. Gute Schaltpläne enthalten zusätzlich Bauteilwerte, Referenzen und Netzbezeichnungen.

Von der Idee zum Schaltkreis

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