為(wèi)什么PCB数据管理(lǐ)很(hěn)重要

2021-11-17

挑战

由于激烈的竞争和持续创新(xīn)导致与其他(tā)基于技术的行业相比产品生命周期非常短，消费電(diàn)子市场一直面临着很(hěn)大限度缩短新(xīn)产品上市时间的压力。在竞争对手生产出更便宜的替代品并使市场饱和之前，发布创新(xīn)产品和实现销售收入的时间窗口很(hěn)短。开发时间必须尽可(kě)能(néng)短，因此这些竞争对手几乎没有(yǒu)警告他(tā)们需要分(fēn)析、理(lǐ)解和复制以更大化此窗口的新(xīn)产品将出现。

PCB开发

典型的消费電(diàn)子设备相对复杂，在尽可(kě)能(néng)小(xiǎo)的空间内塞满了许多(duō)功能(néng)。复杂性需要主题专家之间针对整體(tǐ)设计的每个功能(néng)块进行协作。此设计过程必须无故障，以满足快速上市所需的较短开发时间。所有(yǒu)设计元素在第一次就必须无缝地结合在一起，因為(wèi)几乎没有(yǒu)时间解决不兼容或界面断开的问题。所有(yǒu)合作者都可(kě)以访问的完整、正确和连贯的数据集是这种“一次成功”理(lǐ)念的基础。

PCB制造

PCB设计过程的最终结果是用(yòng)于传达原型设计或生产过程所需的制造和组装信息的数据。跟踪、焊盘和过孔布局、丝印覆盖、阻焊层——所有(yǒu)这些信息都是PCB制造所必需的。对于多(duō)层板，数据量可(kě)能(néng)很(hěn)大，最轻微的错误的影响至关重要。例如，坐(zuò)标稍有(yǒu)错误的单个焊盘或钻孔会使制造的電(diàn)路板无法使用(yòng)。

风险

设计数据集中的任何错误都将直接转化為(wèi)产品问题。充其量，一个函数可(kě)能(néng)稍微超出规范；在最坏的情况下，该产品可(kě)能(néng)无法工作。设计错误可(kě)能(néng)来自组件数据表信息。例如，制造商(shāng)数据可(kě)能(néng)不正确，或者可(kě)能(néng)被错误地转录到设计数据集中。因此，应在源头检查所有(yǒu)制造商(shāng)数据。有(yǒu)经验的设计师会发现明显的错误，但更细微的错误只有(yǒu)通过与其他(tā)供应商(shāng)的数据表进行比较才能(néng)发现。

设计错误可(kě)能(néng)来自设计数据集中同一组件的多(duō)个版本，其中协作团队可(kě)能(néng)对同一部件使用(yòng)不同的数据。因此，数据集的结构应避免重复或防止在修改组件数据时保留旧数据。

当动态数据影响设计过程时，可(kě)能(néng)会出现设计错误，不同的团队在其他(tā)时间访问和利用(yòng)数据，因此使用(yòng)不同的值。因此，动态数据的存在必须是显而易见的，并且流程必须到位，以确保更改不会对静态设计决策产生不利影响。

由于不兼容或过程错误，制造错误可(kě)能(néng)来自在传输到生产过程期间设计数据的损坏。如果不明显，则在测试第一个生产产品之前无法检测到任何错误。

制造错误可(kě)能(néng)来自组件物(wù)理(lǐ)尺寸错误，例如引脚间距或腿直径，这会阻止受影响组件的组装。操作错误可(kě)能(néng)来自设计仿真期间未检测到的轨道间距或宽度错误，而是通过操作环境中的電(diàn)磁干扰、電(diàn)流损耗或过高温度实现的。

PCB数据复杂性

随着元件复杂性和种类不断扩大以满足市场需求，PCB数据的复杂性逐年增加。因此，维护复杂数据连贯库的必要资源迫使人们转向使用(yòng)自动化流程和第三方服務(wù)。监视组件数据表的更改将是一项全职任務(wù)，更不用(yòng)说验证数据和监视重复或陈旧的数据了。

PCB数据集成

電(diàn)子设计流程围绕基于计算机的解决方案构建，从原理(lǐ)图捕获到電(diàn)路仿真、PCB線(xiàn)路布局，再到计算机辅助设计。这种联合方法需要PCB设计数据集与设计工具兼容。产品生命周期管理(lǐ)解决方案的采用(yòng)进一步将兼容性要求扩展到一系列新(xīn)的业務(wù)管理(lǐ)工具。

组件采購(gòu)

设计过程的一个关键部分(fēn)是确保所选组件以可(kě)接受的价格和所需的交付周期提供，以支持项目时间表。因此，PCB数据集将包括动态可(kě)用(yòng)性和成本数据，以支持项目管理(lǐ)活动。理(lǐ)想情况下，数据管理(lǐ)解决方案应支持对使用(yòng)中的组件进行分(fēn)析，并通过价格监控识别替代供应源，以便在可(kě)用(yòng)时切换到成本更低的选项。如果出现可(kě)能(néng)阻碍制造的供应问题，相同的功能(néng)还应通知生产过程。

关键要求

PCB数据必须在需要时提供给需要它的每个人。此外，它必须是无错误的，并且每个访问数据集的人都必须看到完全相同的数据。通过创建集中资源来实现这些要求听起来很(hěn)容易，但对于复杂数据的庞大数据集，这可(kě)能(néng)是一项管理(lǐ)挑战。冗余控制是必要的，以确保单个故障不会阻止设计团队访问数据，从而有(yǒu)效地使设计过程突然停止。中央资源的本地副本听起来像是一个简单的解决方案。尽管如此，它在确保本地数据在地理(lǐ)上分(fēn)散的协作团队之间保持和一致方面产生了巨大的问题。

需要安全控制来防止数据被意外或恶意破坏或删除，从而在设计过程中丢掉一把扳手。此外，通过设计团队遠(yuǎn)程访问集中式解决方案，控制需要确保任何类型的网络中断都不会切断团队与数据的联系。

需要配置控制来确保只有(yǒu)授权人员才能(néng)更改数据，更改被记录和验证，并且可(kě)以自动识别更改对正在进行的设计项目的影响，并通知受影响的各方。

正式的发布管理(lǐ)功能(néng)应管理(lǐ)生产数据集和物(wù)料清单的创建以及它们向采購(gòu)和制造过程的转移。此外，该功能(néng)应包括防止发布不完整或未经验证的数据的授权过程。

概括

PCB数据管理(lǐ)是一项复杂的工作，如果正确完成，可(kě)以提高设计精度并缩短时间。但是，如果实施不当，任何问题都有(yǒu)可(kě)能(néng)导致设计过程停止或导致产品无法正常工作。