良好的 PCB設計流程

2021-09-17

良好的 PCB設計流程

PCB設計和制造印刷電路板的過(guò)程是一個(gè)復雜而廣泛的過(guò)程，有時(shí)很容易忘記由此完成的各種任務(wù)。我們將帶您了解我們的 PCB設計師承擔的核心階段和相關(guān)任務(wù)，并討論他們因此遇到的一些挑戰。

階段 1 – 可行性和評估

首先，我們必須考慮機械外殼與 SCH 電路面積的研究，并確定需要多少電路板空間才能最佳地放置和布線(xiàn)電路。在此階段，建立密度并確定可能需要多少路由層也很重要。在這里，我們有時(shí)可以進(jìn)行權衡；根據電路密度，可以在更少的層上布線(xiàn)電路板，但需要更長(cháng)的時(shí)間。然后我們需要考慮這是否適合產(chǎn)品發(fā)布，或者是否可以在未來(lái)重新審視成本降低/產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

下一階段是建立 PCB制造商的設計規則和限制。只有在我們對我們認為產(chǎn)品需要什么進(jìn)行了自己的評估后，我們才能真正與PCB制造團隊溝通以獲得他們的建議。

然后，設計師將建立 PCB組裝商的設計規則和限制，并確定關(guān)鍵電路和電源映射。這些將決定放置時(shí)的元件分布。

第 2 階段 – 組件放置/平面規劃

此時(shí)，我們開(kāi)始放置關(guān)鍵組件。即核心處理器、與其他板/產(chǎn)品和任何其他輔助機械功能接口的互連，然后我們進(jìn)行審查。在整個(gè)設計階段定期審查是持續的，與機械團隊的互動(dòng)至關(guān)重要。我們與負責工程師合作，然后確定準確的布線(xiàn)要求、電流、高速和阻抗匹配等。

階段 3 – 優(yōu)先布局順序/劃分設計

在這一點(diǎn)上，我們需要確定哪些電路首先需要路由，例如任何需要經(jīng)過(guò)冗長(cháng)審批流程的電路。從這些開(kāi)始，可以制作該電路的樣板并對其進(jìn)行鑒定，而其余的設計仍在繼續。根據您的軟件功能，可以將設計劃分為多個(gè)部分，讓多個(gè)設計人員在不同的區域并行工作，從而節省時(shí)間。在布局之后和布線(xiàn)之前是執行此操作的最佳時(shí)間。

階段 4 – 路由

電路板的布線(xiàn)需要所有負責工程師進(jìn)行評估，以確保及時(shí)包含任何電路模擬/電路更改的結果。這包括為高電流電路和返回電流路徑的接地層提供銅形狀。重復銅形狀之間過(guò)孔縫合或加固的頻率取決于電路要求和材料堆疊平衡。還需要考慮熱平衡，因為同一孔上多層上的銅連接過(guò)多會(huì )抑制焊接過(guò)程

階段 5 – 設計規則檢查

我們現在處于執行路由完成檢查的階段，通常在整個(gè)路由階段運行。還執行 DRC 元素到元素檢查和 3D 機械對齊檢查，以確保布局不僅滿(mǎn)足設計規則，而且符合機械要求。

階段 6 – PCB設計模擬和合作伙伴審查

已經(jīng)根據我們的產(chǎn)品和我們的項目計劃在前一階段對布線(xiàn)順序進(jìn)行了優(yōu)先排序，那么 PCB設計的典型階段可能包括：

可能需要從 A 到 B 的干凈路徑的高速和阻抗匹配軌道可能應該是高優(yōu)先級。

電源分配：如果您的元件放置階段（第 2 階段）有任何缺陷，那么您需要盡快知道，因此請從電源分配開(kāi)始，不要拖到最后。你創(chuàng )造了瓶頸嗎？

小信號、模擬和數字的路由。

其他布線(xiàn)任務(wù)還將包括為高電流軌、接地回路和過(guò)孔縫合添加大銅形狀。

測試點(diǎn)分配。

以上所有內容都可以混合，并且通常是并發(fā)/并行任務(wù)。一位經(jīng)驗豐富的設計師會(huì )對基于布局階段的優(yōu)先級有很好的感覺(jué)，但一個(gè)經(jīng)常被忽視的技巧很簡(jiǎn)單，比如詢(xún)問(wèn)設計團隊他們是否知道任何未決的更改。設計團隊正在處理的管道中可能會(huì )有重大的設計變更，這意味著(zhù)花費在路由特定區域上的時(shí)間將被浪費。

階段 7 – PCB設計輸出/定稿

在這個(gè)階段進(jìn)行最后的檢查和評估。重復 DRC 檢查，處理所有必需的輸出，將信息分發(fā)給所有相關(guān)接收者，并將設計鎖定為“已發(fā)布”。

階段 8 – 傳入工程查詢(xún)

希望通過(guò)向 PCB制造商預先發(fā)布數據，可以消除任何可能延遲生產(chǎn)的工程問(wèn)題。但是，如果存在確實(shí)需要設計干預的查詢(xún)，則需要與管理層一起評估嚴重性?？赡苡斜匾嘶氐侥M和審查階段。

階段 9 – PCB設計原型

這是第一個(gè)原型構建和測試的時(shí)間。任何可能導致工藝問(wèn)題的 PCB制造或產(chǎn)品組裝信息都應盡快反饋給設計人員。根據您的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)策略，通常會(huì )在第一個(gè)原型發(fā)布后立即開(kāi)始 PCB 的下一次迭代，并且由于許多問(wèn)題直到測試階段后期才會(huì )出現，因此 PCB設計人員可能面臨很大的壓力合并最后一分鐘的更改并達到可交付的時(shí)間范圍。這是需要應用良好的變更、審查、發(fā)布方法的時(shí)候。