良好的PCB設計流程

2021-04-10

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)很容易忘記最終完成的各種任務(wù)。我們將帶您了解PCB設計師所承擔的核心階段以及相關(guān)任務(wù)，并探討他們由此遇到的一些挑戰。

第一階段–可行性和評估

首先，我們必須考慮機械外殼與SCH電路面積的關(guān)系，并確定需要多少電路板空間以最佳地放置和布線(xiàn)電路。在此階段，建立密度并確定可能需要多少個(gè)路由層也至關(guān)重要。在這里，我們有時(shí)可以權衡取舍；根據電路密度的不同，可以在更少的層上布線(xiàn)，但是會(huì )花費更長(cháng)的時(shí)間。然后，我們需要考慮這是否適合產(chǎn)品發(fā)布，還是將來(lái)可以重新考慮以降低成本/開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。

下一步是建立PCB制造商的設計規則和限制。當我們對我們認為產(chǎn)品的需求進(jìn)行了自己的評估后，我們才可以與PCB制造團隊真正交流以獲取他們的建議。

然后，設計人員將建立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。這些將確定放置時(shí)的組件分布。

 第2階段–元件放置/地板規劃

至此，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，定期審查是連續的，與機械團隊的互動(dòng)至關(guān)重要。然后，我們與負責的工程師合作，確定確切的布線(xiàn)要求，電流，高速和阻抗匹配等。

第3階段–優(yōu)先安排版面順序/劃分設計

在這一點(diǎn)上，我們需要確定哪些電路首先需要布線(xiàn)，例如那些需要冗長(cháng)的審批流程的電路。從這些開(kāi)始，可以制作該電路的樣品板并進(jìn)行鑒定，而其余的設計仍在繼續。根據您的軟件功能，可能有可能將設計分為多個(gè)部分，并讓多個(gè)設計人員并行地在不同的區域工作，從而節省了時(shí)間。放置之后和布線(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)需要與所有負責的工程師一起評估，以確保及時(shí)包含任何電路仿真/電路變化的發(fā)現。這包括為大電流電路和接地層提供銅形狀，以形成返回電流路徑。重復的銅形狀之間的通孔縫合或加固的頻率取決于電路要求和材料堆疊的平衡。還需要對熱平衡進(jìn)行一些考慮，因為同一孔上多層上的銅連接過(guò)多會(huì )阻礙焊接過(guò)程

階段5 –設計規則檢查

我們現在處于完成路由完成檢查的階段，通常在整個(gè)路由階段運行。還執行了DRC元素到元素檢查和3D機械對準檢查，以確保布局不僅滿(mǎn)足設計規則，而且在機械方面符合要求。

階段6 – PCB設計仿真和合作伙伴審查

在上一階段已經(jīng)根據我們的產(chǎn)品和項目計劃確定了布線(xiàn)順序的優(yōu)先級之后，PCB設計的典型階段可能包括：

可能需要從A到B的整潔路徑的高速和阻抗匹配的走線(xiàn)可能應該優(yōu)先考慮。

配電：如果組件放置階段（第2階段）有任何缺陷，那么您需要盡快知道，因此請開(kāi)始配電，直到結束為止。您創(chuàng )建瓶頸了嗎？

小信號的路由，模擬和數字。

其他布線(xiàn)任務(wù)還將包括為大電流導軌，接地回路和通過(guò)縫線(xiàn)添加大號銅形狀。

測試點(diǎn)分配。

以上所有內容都可以混合在一起，并且通常是并發(fā)/并行任務(wù)。經(jīng)驗豐富的設計師會(huì )根據布局階段對優(yōu)先級有良好的感覺(jué)，但是經(jīng)常被忽略的一個(gè)技巧是，簡(jiǎn)單地詢(xún)問(wèn)設計團隊是否知道有任何待解決的更改。設計團隊正在處理的管道中可能會(huì )有重大的設計更改，這意味著(zhù)花在路由該特定區域上的時(shí)間將被浪費。

階段7 – PCB設計輸出/完成

在此階段，將進(jìn)行最終檢查和評估。重復進(jìn)行DRC檢查，處理所有必需的輸出，將信息分發(fā)給所有相關(guān)的接收者，并且將設計鎖定為“已發(fā)布”。

階段8 –傳入的工程查詢(xún)

希望通過(guò)將數據預發(fā)布給PCB制造商，可以消除可能延遲生產(chǎn)的任何工程查詢(xún)。但是，如果存在確實(shí)需要設計干預的查詢(xún)，則嚴重性需要與管理層一起評估?？赡苡斜匾氐?span lang="EN-US">“仿真與審查”階段。

階段9 – PCB設計原型

這是第一個(gè)原型被構建和測試的時(shí)候。來(lái)自PCB制造或產(chǎn)品組裝的任何可能引起工藝問(wèn)題的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)題直到測試階段的后期才出現，PCB設計人員可能承受著(zhù)很大的壓力。結合最新更改并按時(shí)交付。這是需要應用良好的變更，審查，發(fā)布方法的時(shí)候。