良好的 PCB设计流程

2021-09-17

良好的 PCB设计流程

PCB设计和制造印刷電(diàn)路板的过程是一个复杂而广泛的过程，有(yǒu)时很(hěn)容易忘记由此完成的各种任務(wù)。我们将带您了解我们的 PCB设计师承担的核心阶段和相关任務(wù)，并讨论他(tā)们因此遇到的一些挑战。

阶段 1 – 可(kě)行性和评估

首先，我们必须考虑机械外壳与 SCH 電(diàn)路面积的研究，并确定需要多(duō)少電(diàn)路板空间才能(néng)最佳地放置和布線(xiàn)電(diàn)路。在此阶段，建立密度并确定可(kě)能(néng)需要多(duō)少路由层也很(hěn)重要。在这里，我们有(yǒu)时可(kě)以进行权衡；根据電(diàn)路密度，可(kě)以在更少的层上布線(xiàn)電(diàn)路板，但需要更長(cháng)的时间。然后我们需要考虑这是否适合产品发布，或者是否可(kě)以在未来重新(xīn)审视成本降低/产品开发。

下一阶段是建立 PCB制造商(shāng)的设计规则和限制。只有(yǒu)在我们对我们认為(wèi)产品需要什么进行了自己的评估后，我们才能(néng)真正与PCB制造团队沟通以获得他(tā)们的建议。

然后，设计师将建立 PCB组装商(shāng)的设计规则和限制，并确定关键電(diàn)路和電(diàn)源映射。这些将决定放置时的元件分(fēn)布。

第 2 阶段 – 组件放置/平面规划

此时，我们开始放置关键组件。即核心处理(lǐ)器、与其他(tā)板/产品和任何其他(tā)辅助机械功能(néng)接口的互连，然后我们进行审查。在整个设计阶段定期审查是持续的，与机械团队的互动至关重要。我们与负责工程师合作，然后确定准确的布線(xiàn)要求、電(diàn)流、高速和阻抗匹配等。

阶段 3 – 优先布局顺序/划分(fēn)设计

在这一点上，我们需要确定哪些電(diàn)路首先需要路由，例如任何需要经过冗長(cháng)审批流程的電(diàn)路。从这些开始，可(kě)以制作该電(diàn)路的样板并对其进行鉴定，而其余的设计仍在继续。根据您的软件功能(néng)，可(kě)以将设计划分(fēn)為(wèi)多(duō)个部分(fēn)，让多(duō)个设计人员在不同的區(qū)域并行工作，从而节省时间。在布局之后和布線(xiàn)之前是执行此操作的最佳时间。

阶段 4 – 路由

電(diàn)路板的布線(xiàn)需要所有(yǒu)负责工程师进行评估，以确保及时包含任何電(diàn)路模拟/電(diàn)路更改的结果。这包括為(wèi)高電(diàn)流電(diàn)路和返回電(diàn)流路径的接地层提供铜形状。重复铜形状之间过孔缝合或加固的频率取决于電(diàn)路要求和材料堆叠平衡。还需要考虑热平衡，因為(wèi)同一孔上多(duō)层上的铜连接过多(duō)会抑制焊接过程

阶段 5 – 设计规则检查

我们现在处于执行路由完成检查的阶段，通常在整个路由阶段运行。还执行 DRC 元素到元素检查和 3D 机械对齐检查，以确保布局不仅满足设计规则，而且符合机械要求。

阶段 6 – PCB设计模拟和合作伙伴审查

已经根据我们的产品和我们的项目计划在前一阶段对布線(xiàn)顺序进行了优先排序，那么 PCB设计的典型阶段可(kě)能(néng)包括：

可(kě)能(néng)需要从 A 到 B 的干净路径的高速和阻抗匹配轨道可(kě)能(néng)应该是高优先级。

電(diàn)源分(fēn)配：如果您的元件放置阶段（第 2 阶段）有(yǒu)任何缺陷，那么您需要尽快知道，因此请从電(diàn)源分(fēn)配开始，不要拖到最后。你创造了瓶颈吗？

小(xiǎo)信号、模拟和数字的路由。

其他(tā)布線(xiàn)任務(wù)还将包括為(wèi)高電(diàn)流轨、接地回路和过孔缝合添加大铜形状。

测试点分(fēn)配。

以上所有(yǒu)内容都可(kě)以混合，并且通常是并发/并行任務(wù)。一位经验丰富的设计师会对基于布局阶段的优先级有(yǒu)很(hěn)好的感觉，但一个经常被忽视的技巧很(hěn)简单，比如询问设计团队他(tā)们是否知道任何未决的更改。设计团队正在处理(lǐ)的管道中可(kě)能(néng)会有(yǒu)重大的设计变更，这意味着花(huā)费在路由特定區(qū)域上的时间将被浪费。

阶段 7 – PCB设计输出/定稿

在这个阶段进行最后的检查和评估。重复 DRC 检查，处理(lǐ)所有(yǒu)必需的输出，将信息分(fēn)发给所有(yǒu)相关接收者，并将设计锁定為(wèi)“已发布”。

阶段 8 – 传入工程查询

希望通过向 PCB制造商(shāng)预先发布数据，可(kě)以消除任何可(kě)能(néng)延迟生产的工程问题。但是，如果存在确实需要设计干预的查询，则需要与管理(lǐ)层一起评估严重性。可(kě)能(néng)有(yǒu)必要退回到模拟和审查阶段。

阶段 9 – PCB设计原型

这是第一个原型构建和测试的时间。任何可(kě)能(néng)导致工艺问题的 PCB制造或产品组装信息都应尽快反馈给设计人员。根据您的产品开发策略，通常会在第一个原型发布后立即开始 PCB 的下一次迭代，并且由于许多(duō)问题直到测试阶段后期才会出现，因此 PCB设计人员可(kě)能(néng)面临很(hěn)大的压力合并最后一分(fēn)钟的更改并达到可(kě)交付的时间范围。这是需要应用(yòng)良好的变更、审查、发布方法的时候。