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PCB布局设计提示

五月 27, 2020 | I-Connect007
PCB布局设计提示

作为PCB制造商,我们每周都会收到数百个 Gerber格式的PCB布局文件。如您所料,PCB设计师的水平参差不齐。一些设计师会仔细检查布局,他们的PCB布局文件可直接发至生产车间进行生产;而有的布局文件则需要我们进行更多的检查,才能将其发送到生产车间。

我们有时将这些布局称为Etch A Sketch设计,这意味着设计师在布局阶段没有遵循最佳方法,也没有密切关注细节。有时这些设计确实看起来像是用上世纪70年代的玩具而不是用CAD工具创建的。 我们认为造成所提交的设计无法直接用于生产的原因很多,例如:

 

  • 设计师缺乏布局经验

  • 仓促的设计流程,临近最后截止期限

  • 对细节缺乏关注

  • 急需进行测试的设计

     

通常,这些问题会导致延迟以及良率或可靠性问题。由于这类设计引起的预算和生产计划问题,其实是可以避免的。下面列出了一些可以避免这类问题的最佳方法。

 

使用CAD程序中的工具

 

可以通过任何你喜欢的方式在设计中表示特征,但要遵循一些最佳方法,利用CAD设计工具中的许多有用功能可以避免给PCB制造商带来困惑。 例如,您可以将插槽表示为设计中重叠的钻孔。 这是一种常见的做法,但它给制造商带来了2个潜在的问题:

1. 如果不作改动,它会产生钻屑,影响产品的良率和质量;

2. 另一种可能性是制造设备可在制造过程中纠正问题,但是一个非常低效的过程。

大多数PCB布局软件都具有制作槽并将其包含在Gerber文件的钻孔层中的功能。

另一个常见的设计问题是在层上绘制圆圈代表无镀覆的安装孔。制造商可能会很容易地将此符号解释为要在PCB上形成铜圆圈。 用设计工具生成安装孔并为其指定所需的电镀类型是一种更好的方法。这样可以确保您收到所需的无镀覆安装孔,而不是铜圆圈,并且无需花费更多时间。

 

注意您的Gerber文件

 

许多情况下,提交用于生产的Gerber文件将成为制造商生产PCB的金标准。大多数高端PCB布局工具在创建Gerber文件方面都做得非常好,这些文件可以使布局合理化,但是凡事都有例外。

图1:Gerber查看器

 

在提交文件之前利用Gerber查看器显示文件,可以帮助在制造之前发现潜在问题(图1)。这种方式可以减少您对已完成的整版设计进行故障排除的次数,以及减少飞线的次数。 使用Gerber查看器可发现的常见问题包括:

相邻引脚上的散热连接重叠(隔离预期的连接)

无意的铜特征上的钻孔(例如穿过走线)

阻焊层间隙过大或缺失(可能造成焊接短路或难以焊接)

你可以做,但不意味你应该做

有时,您需要放大查看文件。许多PCB布局软件工具都可创造性地调整,可以以数字方式完成几乎任何事情,但是在转换到制造过程时,结果可能并不令人满意。例如,由于盲孔和/或埋孔的设计问题,我们看到许多提交过来的设计几乎不可能被制造。

盲孔和埋孔无疑是提高成本、延长交付时间、增加良率损耗的原因之一。我们建议除非绝对必要,否则不要在设计中采用盲孔或埋孔。毫无疑问,有的客户会反驳——“我能够画出来,你就应该能够制造出来”。但事实并非如此。PCB制造仍必须遵守物理定律,不可能不惜一切代价制造某些东西。

 

结论

归根结底,要花时间、检查设计文件并将考虑周全的设计概念应用于PCB布局项目。PCB布局不是火箭科学(有时实际上有点像)。应用一些最佳实践方法并在设计阶段使用常识性步骤可以节省大量时间。做到预防设计为主、修改设计为辅。

其实有很多资源可以帮助您获得成功,比如教学视频、同事、PCB制造商等。祝你好运!

 

作者:Bob Tise,Sunstone Circuits公司的工程师

Michael Ford,Sunstone Circuits公司市场销售副总裁

 

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标签:
#产品设计  #PCB布局设计 


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