真空環(huán)境”下的PCB設計?

2022-08-25

I-Connect007“擺脫固有制造思維模式”專(zhuān)欄作家Mark Thompson從事CAM工程工作已有數十年，他還擔任過(guò)PCB設計師，所以對“真空環(huán)境”下的PCB設計有獨到的觀(guān)點(diǎn)。正如他所述，設計師并不是這個(gè)過(guò)程中唯 一被孤立在“真空環(huán)境”中的一方。

Andy Shaughnessy：在進(jìn)行PCB設計時(shí)，你是否不知道設計將交由哪家工廠(chǎng)制造和、或組裝？

Mark Thompson：這取決于項目的復雜性。例如，該設計需要考慮受控阻抗，則一般在設計和布局之前，應與制造商協(xié)商實(shí)現阻抗所需的線(xiàn)寬、線(xiàn)距及介質(zhì)；如果有特殊要求，設計工程師甚至要親自到訪(fǎng)工廠(chǎng)以確保其了解作業(yè)的復雜性。許多公司會(huì )讓設計工程師或現場(chǎng)應用工程師對制造商進(jìn)行資格預審，以確保該工廠(chǎng)能夠完成訂單并審查所需的細節。

我聽(tīng)說(shuō)，如果PCB制造難度大，設計師會(huì )全程駐扎在工廠(chǎng)。此外設計師和工廠(chǎng)工程師之間建立穩固的關(guān)系非常有幫助。如果設計師和制造工程師是首次合作，制造工程師對設計有疑問(wèn)時(shí)，他通常會(huì )打電話(huà)給聯(lián)系人（通常是項目經(jīng)理或采購人員），再由其聯(lián)系設計師。能提出問(wèn)題的制造工程師是整個(gè)生產(chǎn)流程中必不可少的一環(huán)。

但是，設計師可能不知道誰(shuí)將來(lái)制造或組裝。例如所選的制造商可能有很長(cháng)的交付時(shí)間或其他事先無(wú)法預料的復雜情況，而不得不交給另外的制造商生產(chǎn)。注意：發(fā)生這種情況時(shí)，如果設計中需要受控阻抗，讓新的制造商重新審查是否會(huì )有大的走線(xiàn)或間距變動(dòng)，決定是否需要重新設計，其中包括在已經(jīng)設計到允許的小間距限值的情況下加寬走線(xiàn)。

其他障礙也可能會(huì )導致完全重新設計，例如選擇不同的材料類(lèi)型（由于供應鏈問(wèn)題），使設計師的工作量大增。如果真的想確保生產(chǎn)，就要清晰溝通。

Shaughnessy：為什么這么多設計師不知道誰(shuí)將來(lái)制造其設計的PCB？

Thompson：一個(gè)原因是公司文化。如果設計師所在公司的采購部門(mén)不分享有關(guān)部件制造商的信息，設計師則必須詢(xún)問(wèn)探究性問(wèn)題。我認為采購人員沒(méi)有理由故意隱瞞所選制造商的信息，但這種情況仍存在。

切記，成本和產(chǎn)品質(zhì)量成正比。如果工廠(chǎng)缺乏質(zhì)量控制，一項作業(yè)需要多次重新設計，那么損失的不僅僅是時(shí)間。我認為管理全 面的公司總是會(huì )與該項目的設計師和工程師分享信息，特別是與部件成功相關(guān)的特定項目要傳遞給制造商。

另一個(gè)可能的原因，也與公司的采購文化有關(guān)，他們不在乎在哪里制造部件，只要結果符合預期，且成本和交付時(shí)間滿(mǎn)足要求。我認為，這會(huì )導致很多問(wèn)題，有可能對預期和結果產(chǎn)生誤解。對于設計師來(lái)說(shuō)，一塊“簡(jiǎn)單”的PCB對于生產(chǎn)它的制造商來(lái)說(shuō)，可能并不那么簡(jiǎn)單。

Shaughnessy：其中會(huì )有哪些缺失的信息或數據？

Thompson：PCB設計是層次結構。作為一名設計師，要從已知的點(diǎn)開(kāi)始，并就在首次客戶(hù)會(huì )議上可以預見(jiàn)的未知提出相關(guān)問(wèn)題。從查看原理圖開(kāi)始，以確定功率和部件的放置。

設計師可能會(huì )有更多的問(wèn)題。說(shuō)到功率， 設計師通常會(huì )提出功率管理IC相關(guān)問(wèn)題。我的一位前老板在談到PMIC時(shí)說(shuō)，“我曾做過(guò)這樣一個(gè)案例，我能夠非常密切地跟蹤參考、輸入，我認為可很好地實(shí)現要求，但要想正確實(shí)現目標仍然需要經(jīng)歷一些艱難的工作。在擁擠的區域，添加或移動(dòng)電容并嘗試擠壓更多的銅或通孔區域通常并不容易?！?/span>

提出問(wèn)題并不丟人，但要努力在每一次提問(wèn)中抓住盡可能多的問(wèn)題并予以解決?？蛻?hù)不喜歡沒(méi)完沒(méi)了的問(wèn)題，更重要的是他們不想為這些額外的問(wèn)題浪費時(shí)間。

可以“設計”的東西是非必要的，例如阻焊層顏色或阻抗計算，需要在布局時(shí)完成。同時(shí)，在布局之前完成部件放置。應該檢查設計工作的所有階段并實(shí)現平衡，例如由終端用戶(hù)完成對部件放置的審查。

以上是我對““真空環(huán)境”下的PCB設計”的介紹，提供給大家參考。