Wie bei vielen modernen Maschinen steckt die Intelligenz bei der PCBBOX in der Software. Die Maschine wird mit einem virtuellen Software-Container namens ColiBri ausgeliefert. Dieser beherbergt alle Software Module für verschiedene Aufgaben. Die Standard-PCBBOX wird mitsamt einem PCB-Software-Modul geliefert, das alle Fähigkeiten und Funktionen mitbringt, die man zur Platinenherstellung benötigt. Dabei kann man die Maschine nach und nach mit weiteren Modulen ausstatten oder sich sogar eigene Module schreiben. Darüber hinaus kann man auf freie Software im Rahmen einer Anwender-Community zugreifen. Auf diese Weise lässt sich mit dem Aufbau einer passenden Software-Library eine normale PCBBOX in eine Maschine verwandeln, die wirklich genau auf die sich ergebenden Anforderungen zugeschnitten ist.
ColiBri und andere von Colinbus stammende Software ist weitgehend am User-Interface von Office unter Windows 7 orientiert, was die Bedienbarkeit der Software sehr intuitiv gestaltet.

Die verschiedenen Layout-Programme für Platinen-haben alle ihre eigenen Stärken. Eines ist ihnen aber gemeinsam: Die mit ihnen erzeugten Dateien müssen importiert werden. Dies geschieht hier schnell und einfach. Man muss lediglich die gewünschte Datei auswählen und schon zeigt sich das Layout am Bildschirm. Bei einem Layout für eine Multilayer-Platine kann jede Ebene in einer eigenen Farbe dargestellt werden und die einzelnen Ebenen lassen sich nach Wunsch ein- oder ausblenden.

Nachdem das komplette Platinen-Layout importiert ist, kann man die Berechnung der Pfade starten. Bei der Pfadkalkulation fällt auf, dass das PCB-Modul wohl eines der schnellsten CAM-Pakete überhaupt ist. Im illustrierenden Screenshot sind alle Ebenen bis auf eine mit ihren Tracks ausgeblendet.

Das Grundlegende beim Fräsen einer Platine besteht darin, Leiterbahnen etc. vom Rest der Kupferfläche abzutrennen. Für einige Projekte ist es aber wünschenswert, so gut wie alles nicht genutzte und damit überflüssige Kupfer zu entfernen, damit die Platine einer konventionell geätzten Platine gleicht. Das PCB-Modul erlaubt die Auswahl wo wie viel Kupfer entfernt werden soll − ob über die ganze Platine hinweg wie im Screenshot oder nur in einzelnen Bereichen, wo sonst das Löten schwierig werden würde. Die Software berechnet dann, welche Werkzeuge für die Kupferentfernung geeignet sind und schlägt die besten Strategien vor. Bei großen Flächen eignet sich zum Beispiel ein 3-mm-Fräser und bei schmalen Strukturen ein 0,1-mm-Werkzeug.

Die ideale Alternative: Spike-Entfernung

Wie intelligent die Strategien zur Kupferentfernung auch sein mögen - sie benötigen dennoch Zeit. Die Spike-Entfernungs-Funktion ist dafür gedacht, Kupfer-Spikes zu entfernen. Bei diesen Spikes handelt es sich um winzige Reste an Kupfer, die bei der Bearbeitung übrigbleiben. Diese könnten sich bei der Reinigung lösen und Kurzschlüsse verursachen. Colinbus hat diese Funktion dahingehend erweitert, als dass man bestimmen kann, wie viel und welches Material entfernt werden soll. Dieses Feature ist besonders für routinierte Anwender interessant, da damit der Herstellungsprozess deutlich beschleunigt und verbessert werden kann.

Der Screenshot oben links zeigt eine Platine ohne Spike-Entfernung, wohingegen der untere Screenshot eine Platine mit Spike-Entfernung dargestellt. Im letzten Beispiel kann man gut sehen, wie mehr gemacht wird als nur kleine übriggebliebener Kupferinseln zu beseitigen. Bei genauer Betrachtung, erkennt man eine Entfernung selbst da, wo dies aufgrund beengter Platzverhältnisse nicht möglich scheint. Außerdem werden rechtwinklige Kanten leicht abgerundet− ein Feature, was sich insbesondere bei Platinen für HF-Elektronik bewährt. Zwecks Deutlichkeit wurde hier das originale Design grün, die Pfade rot und das Residualkupfer schwarz dargestellt.

Navigationsleiste

Die Kupferentfernung wird auf Bestückungs-und Lötseite der Illustrationsplatine durchgeführt. Die dicke blaue Line zeigt einen Schnittpfad, um die Platine vom restlichen Material zu trennen. Aus diesem Grund gibt es auch zwei Breakout-Pins an der linken und rechten Ecke.

Die Navigationsleiste befindet sich auf der linken Seite des Fensters. In einem hier nicht dargestellten Screenshot sind fünf verschiedene Platinen-Layouts geladen. Mit Hilfe der Navigationsleiste kann man Ebenen und Bearbeitungsschritte für jede Platine getrennt ein- und ausblenden. Man kann damit auch festlegen, welche Platine fertig gemacht und in die Produktionsumgebung transferiert werden soll. Die restlichen Platinen verbleiben derweil im Status „ready for production“. Hier kann der Status aller Platinen - ob in Bearbeitung oder noch in der Warteschlange - inspiziert werden.

Nachdem alle Pfade generiert wurden, kann man die aktive Platine fertigen. Im zugehörigen Screenshot kann man den Maschinentisch (grau) mit einem Stück unbearbeitetem Platinenmaterial sehen. Selbstverständlich kann man Platinenmaterial in allen gängigen Dimensionen verwenden. Die Oberfläche des Platinen-Routers ist rechts im Screenshot zu sehen. Dieses wichtige Fenster ist nie im Weg, da es nur dann erscheint, wenn es wirklich benötigt wird. Die Navigationsleiste befindet sich auf der linken Seite des Fensters.

Die integrierte Umgebung des PCB-Moduls erledigt die Arbeit außergewöhnlich elegant. Nach der Berechnung der Pfade legt man fest, welche Platine nun gefertigt werden soll. Im hier gezeigten Beispiel ist das nur eine einzige Platine. Wie im Screenshot links zu sehen, erscheint diese automatisch in der Produktionsumgebung. Man muss also nicht explizit Dateien transferieren, was immer eine potentielle Fehlerquelle darstellt. Der Screenshot zeigt beide Layer der Platine. Die obere Seite wird auf der sichtbaren Seite der Platine geroutet, während die untere Seite nach Umklappen geroutet wird.

Alle ausgewählten Platinen erscheinen im Fenster der Produktionsumgebung. Der Anwender kann sie nach Wunsch rotieren und umklappen um die verfügbare Flache des Platinenmaterials bestmöglich auszunutzen. Es können alle Arten von Platinen von einseitigen über doppelseitige bis hin zur Multilayer-Platinen kombiniert werden. Wenn man die drei Screenshots genau betrachtet, kann man sehen, wie das Fenster der Steuerung verschwindet, wenn es nicht gebraucht wird.

Mehrfache Ausführungen der gleichen Platine lassen sich sehr einfach erzeugen. Man muss lediglich angeben, wie viele Platinen man in X- und Y-Richtung haben will und die Software erledigt den Rest. Das ist nur eine der vielen hervorstechenden Eigenschaften der Produktionsumgebung. Die weiteren Funktionen sind in einem ausführlichen Handbuch beschrieben.

Der obige Screenshot zeigt, welche Bahnen auf der Platine geroutet werden sollen. Diese visuelle Repräsentation sollte ein klares Bild davon vermitteln, wie das Endresultat aussehen wird. Probleme beim Routing-Prozess selbst sind eher selten, doch kann bei allen mechanischen Prozessen etwas schief gehen. Die häufigsten Fehlerursachen sind gebrochene oder vorzeitig verschlissene Werkzeuge. Mit dem PCB-Modul verfügt man aber über alle Tools zur Behandlung solcher Probleme. Man kann zum Beispiel auswählen, dass bestimmte Löcher erneut gebohrt oder bestimmte Pfade neu geroutet werden sollen. Es gibt also viel weniger Ausschuss aufgrund nur teilgefertigter Platinen. Wenn die Maschine mit einer Kamera bestückt ist, ist die visuelle Inspektion der Platine sehr einfach.

Wie alle ColiBri-Module ist auch das PCB-Modul sehr leistungsfähig und mit sehr vielen Funktionen und Fähigkeiten ausgestattet, was die Herstellung von Platinen sehr vereinfacht. Dennoch ist das hier Beschriebene nur ein kleiner Einblick in die viel umfangreicheren vorhandenen Möglichkeiten. Die verfügbaren Demo-Videos zeigen noch mehr von dem, was die PCBBox kann.