Die Gewinner des PCB Design Awards 2020 von l.n.r.: Thomas Blasko, Georg Scheuermann und Michael Matthes.

Die Gewinner des PCB Design Awards 2020 von l.n.r.: Thomas Blasko, Georg Scheuermann und Michael Matthes. FED

Thomas Blasko (CiBOARD electronic) in der Kategorie „3-D/Bauraum“, Georg Scheuermann (TQ-Systems) in der Kategorie „hohe Verdrahtungsdichte/ hohe Übertragungsraten (HDI)“ und Michael Matthes (Wittenstein cyber motor) in der Kategorie „besondere Kreativität“ sind die diesjährigen Gewinner. Der vom FED gestiftete Preis würdigt alle zwei Jahre die anspruchsvolle und komplexe Arbeit von Leiterplatten-Designern. Eine Fachjury aus sieben Experten bewertete die eingereichten Designs nach technischem Anspruch, Fertigbarkeit und Dokumentation. Anhand von 50 vorgegebenen Kriterien mussten die Bewerber ihr Design beschreiben.

Die Gewinner des PCB Design Awards 2020

In der Kategorie 3-D/Bauraum erreichte Thomas Blasko von CiBOARD electronic den ersten Platz. In dieser Kategorie stehen die mechanischen Herausforderungen im Fokus, die nur mit komplexen, starren, starrflex oder flexiblen Schaltungen gelöst werden können. Blaskos Projekt beschreibt ein System zur Laserscanner-Positionsmessung. Die Starrflex-Leiterplatte besteht aus neun einzelnen Funktionsgruppen mit einer Grundfläche von 29 mm Durchmesser – mit einer integrierten Baugruppe, so groß wie eine Kleinbild-Film-Dose. Die Leiterplatte ist um einen vorgegebenen Aluminium-Fräskörper gefaltet. Die Übergabe der Messdaten und die Stromversorgung erfolgt über ein einzelnes Koaxkabel. Die große Herausforderung war hier, die harten Mechanik-Vorgaben durch eine geschickte Partitionierung der einzelnen Funktionen wie Sensoren, Verbinder, FPGA-Controller und Stromversorgung zu erfüllen.

Die Starrflex-Leiterplatte besteht aus neun einzelnen Funktionsgruppen mit einer Grundfläche von 29 mm Durchmesser – mit einer integrierten Baugruppe, so groß wie eine Kleinbild-Film-Dose.

Die Starrflex-Leiterplatte besteht aus neun einzelnen Funktionsgruppen mit einer Grundfläche von 29 mm Durchmesser – mit einer integrierten Baugruppe, so groß wie eine Kleinbild-Film-Dose. FED

In der Kategorie hohe Verdrahtungsdichte/ hohe Übertragungsraten (HDI) setzte sich Georg Scheuermann von TQ-Systems durch. In dieser Kategorie geht es um Schaltungen mit extrem hoher Integrationsdichte oder sehr hohen Übertragungsraten. Scheuermann überzeugte die Jury mit seinem komplexen Design, ein Computer-on-Module mit diversen High-Speed-Schnittstellen sowie zwei Speicherblöcken mit jeweils 18 DDR4 Speicherchips. Zur Versorgung der Speicher und Cores sind bei Taktraten bis zu 2.2 GHz Ströme bis 70 A zu berücksichtigen. Der clever konstruierte 18-Lagen-Multilayer mit minimaler Anzahl Verpressungen gewährleistet High-Speed-Anforderungen und die optimale Versorgung von Prozessor und Speichern.

Der clever konstruierte 18-Lagen Multilayer mit minimaler Anzahl Verpressungen gewährleistet High-Speed-Anforderungen und die optimale Versorgung von Prozessor und Speichern.

Der clever konstruierte 18-Lagen Multilayer mit minimaler Anzahl Verpressungen gewährleistet High-Speed-Anforderungen und die optimale Versorgung von Prozessor und Speichern. FED

In der Kategorie besondere Kreativität ist Michael Matthes der Sieger. In dieser Kategorie wird „die etwas andere Lösung“ prämiert: ein Design, das besonders clever oder elegant gelöst ist, auch unabhängig von Trägermaterialien. Matthes‘ Design ermöglicht die Ausrichtung von Nanosatelliten im erdnahen Orbit. Höchstkompakt – auf einem quadratischen Bauraum von der Größe eines Würfelzuckers – wurde das Reaction Wheel speziell für die rauen Weltraumbedingungen entworfen. Der quadratische Aufbau macht eine platzsparende Integration möglich und bietet zudem eine maximale Flexibilität in der Anwendung. Matthes ist es gelungen, durch einen ausgeklügelten Lagenaufbau einer 6-lagigen Starrflex-Leiterplatte die hohen Anforderungen in dieser Kategorie zu erfüllen. Sein Projektergebnis wird nun auf die Probe gestellt: Mit dem Raketenstart in Baikonur wurde die verbaute Leiterplatte im Kleinst-Satellit 600 Kilometer in die Höhe ins All geschossen.

Renommierter Branchenpreis für Leiterplatten-Designer

Matthes‘ Design ermöglicht die Ausrichtung von Nanosatelliten im erdnahen Orbit. Höchstkompakt – auf einem quadratischen Bauraum von der Größe eines Würfelzuckers – wurde das Reaction Wheel speziell für die rauen Weltraumbedingungen entworfen.

Matthes‘ Design ermöglicht die Ausrichtung von Nanosatelliten im erdnahen Orbit. Höchstkompakt – auf einem quadratischen Bauraum von der Größe eines Würfelzuckers – wurde das Reaction Wheel speziell für die rauen Weltraumbedingungen entworfen. FED

Mit dem PCB Design Award erhalten die Preisträger eine wertvolle berufliche Auszeichnung. Seit 2012 verleiht der FED alle zwei Jahre den Berufspreis, der als Ritterschlag in der Community der Leiterplatten-Designer gilt. Ziel des Awards ist es, herausragende Leiterplatten-Designer zu ehren und deren Leistungen stärker in der Öffentlichkeit zu präsentieren. Dieser komplexe und anspruchsvolle Job wird in der Praxis häufig nicht ausreichend gewürdigt. Ein guter Designer muss Wissen aus vielen Bereichen mitbringen. Er ist das Bindeglied zwischen Entwicklung und Produktion und muss die Vorgaben des Schaltplans in ein fertigungsgerechtes Design umsetzen. Er muss nicht nur in der Elektro- und Fertigungstechnik zuhause sein, sondern muss auch die Grundlagen der Materialkunde beherrschen sowie zahllose Standards und Richtlinien im Blick behalten. Auch die ökonomischen Auswirkungen seines Layouts sind zu berücksichtigen.