PCB設(shè)計(jì)：創(chuàng)建的物理多板組裝策略

隨著電子市場的競爭越來越激烈，PCB設(shè)計(jì)也在不斷發(fā)展，以減少電路開發(fā)的費(fèi)用和時(shí)間。對(duì)于PCB設(shè)計(jì)人員來說，這導(dǎo)致了對(duì)傳統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)方法的改變。過去，設(shè)計(jì)人員曾經(jīng)擁有過長的設(shè)計(jì)周期和多個(gè)原型才能開發(fā)出一塊單板，現(xiàn)在的重點(diǎn)是利用更少的時(shí)間和更少的資源來開發(fā)完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

為了跟上這一新范例，PCB設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)除了常規(guī)的單板設(shè)計(jì)之外，他們還需要成為物理多板組裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的專家。這將要求設(shè)計(jì)師具備新的技能，并需要增強(qiáng)的PCB設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)來為他們提供工作所需的工具。幸運(yùn)的是，滿足這些要求的工具已經(jīng)在這里，可以使用了。您可以通過以下方式利用這些工具在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)揮自己的優(yōu)勢。

物理多板組裝及其對(duì)PCB設(shè)計(jì)的影響

過去，PCB設(shè)計(jì)涉及的設(shè)計(jì)迭代和物理原型要比今天的設(shè)計(jì)時(shí)間表多得多。設(shè)計(jì)工具在工作方式上更加孤立，需要獨(dú)立設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中的大量人員進(jìn)行操作。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的交流并不總是最好的，而是依靠精心設(shè)計(jì)的跟蹤系統(tǒng)和在會(huì)議上花費(fèi)的時(shí)間。機(jī)械團(tuán)隊(duì)可以對(duì)系統(tǒng)外殼進(jìn)行更改，但是細(xì)節(jié)可能無法及時(shí)到達(dá)PCB布局團(tuán)隊(duì)以進(jìn)行更改。這將導(dǎo)致重新設(shè)計(jì)的額外時(shí)間，另一輪原型以及更多的費(fèi)用。然后的問題是，由于需要盡快將產(chǎn)品推向市場，這些問題如何解決？

答案是創(chuàng)建高效的PCB設(shè)計(jì)工具，該工具能夠設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)中的多個(gè)電路板，而不僅僅是單個(gè)電路板實(shí)體。這不僅有助于設(shè)計(jì)更好的電路板和系統(tǒng)，還有助于改善設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的溝通。為了實(shí)現(xiàn)此目的，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)工具，使其能夠與其他系統(tǒng)（例如機(jī)械設(shè)計(jì)工具）無縫協(xié)作。由于能夠?qū)胂到y(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)約束以及其他系統(tǒng)板設(shè)計(jì)，PCB設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在擁有了完整的物理多板組裝設(shè)計(jì)所需的高級(jí)工具。

完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)全在您的控制之下

從上至下，當(dāng)今的PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠在原理圖的頂層對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行建模，并使用代表不同系統(tǒng)板設(shè)計(jì)的模塊進(jìn)行建模。當(dāng)您進(jìn)入每個(gè)模塊時(shí)，您將能夠?yàn)樵撎囟ㄔO(shè)計(jì)處理原理圖，并像往常一樣捕獲和模擬原理圖電路。

但是，除了板級(jí)仿真之外，頂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是您還可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行電路仿真。這使PCB設(shè)計(jì)人員可以更深入地了解其設(shè)計(jì)，從而使他們知道系統(tǒng)的各個(gè)部分如何與其余部分進(jìn)行交互。此外，這種頂級(jí)設(shè)計(jì)方法還可以將設(shè)計(jì)任務(wù)和職責(zé)分配給團(tuán)隊(duì)成員。這有助于改善部門溝通并建立更精確的設(shè)計(jì)工作流程。

當(dāng)您進(jìn)入PCB布局時(shí)，將像往常一樣使用每個(gè)單獨(dú)的電路板，但是借助設(shè)計(jì)工具的增強(qiáng)功能，您還將可以使用其他功能。您將能夠在完整的3D環(huán)境中使用您的設(shè)計(jì)，從而為檢查放置是否違反間隙提供了新的視角。此外，您將能夠從機(jī)械設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及其他系統(tǒng)板設(shè)計(jì)中導(dǎo)入系統(tǒng)機(jī)箱數(shù)據(jù)。這將使您能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行完整的形式，裝配和功能驗(yàn)證。

使用專為整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)而構(gòu)建的PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)，您便可以開始關(guān)注以前更難的一些細(xì)節(jié)。例如，從單個(gè)板的設(shè)計(jì)角度來看，系統(tǒng)內(nèi)板連接是很難使用的?，F(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員擁有了能夠同時(shí)處理多個(gè)電路板的工具，可以更好地解決其中的一些問題。

物理多板組裝的PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

借助當(dāng)今先進(jìn)的PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供的功能，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒕Ω嗟丶性谝郧霸谔幚韱蝹€(gè)PCB布局時(shí)更加困難的多板設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

首先，選擇連接器并了解您可以使用的連接器對(duì)于您的多板組合件而言將是無價(jià)的。之后，學(xué)習(xí)如何與機(jī)械團(tuán)隊(duì)和制造商進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠懻撘垣@取組裝說明，將非常適合您，并且會(huì)了解電路板設(shè)計(jì)的材料注意事項(xiàng)。最后，讓您重新熟悉多板設(shè)計(jì)技術(shù)也不會(huì)有任何傷害。

在多板設(shè)計(jì)中使用連接器

在選擇將用于多板設(shè)計(jì)的連接器之前，應(yīng)考慮幾個(gè)注意事項(xiàng)。這些包括連接器以前所在的電路的功能，連接器的用途，需要多少個(gè)引腳以及信號(hào)性能要求。您還需要注意布局多板設(shè)計(jì)，以便通過連接器的板之間存在一致的接地回路。某些連接需要連接器上有多個(gè)接地引腳，而其他連接（例如差分信號(hào)）將允許您減少該數(shù)量。

對(duì)于多板應(yīng)用，選擇用于PCB的大功率連接器

完整系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的多個(gè)高速PCB將傳導(dǎo)更多的功率，并具有更嚴(yán)格的信號(hào)完整性要求。為確保您具有最可靠的板內(nèi)連接，應(yīng)選擇大功率連接器。您還需要確保已將電路板設(shè)計(jì)為能夠滿足這些連接器將要承載的其他電源和信號(hào)要求。如果您的電路板設(shè)計(jì)與連接器可以處理的電流不匹配，則可能會(huì)遇到一些潛在的嚴(yán)重問題。

設(shè)計(jì)多板系統(tǒng)組裝配置

多板系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)勢是能夠?qū)㈦娐饭δ芊蛛x到不同的板上。這將使您能夠擁有一個(gè)數(shù)字板和一個(gè)模擬板，而不必處理混合信號(hào)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。將這些設(shè)計(jì)鏈接在一起將需要格外小心，所有系統(tǒng)板都必須接地到機(jī)箱，這一點(diǎn)很重要。在數(shù)字板和模擬板之間連接信號(hào)時(shí)，還需要格外小心。這與在混合信號(hào)板上的分離平面上布線走線非常相似，如果您不小心將屏蔽電纜用于板內(nèi)連接，則可能會(huì)在系統(tǒng)中引入串?dāng)_。

在多板系統(tǒng)中為高頻應(yīng)用選擇PCB材料

為您的多板應(yīng)用選擇正確的材料至關(guān)重要。設(shè)計(jì)人員習(xí)慣使用的標(biāo)準(zhǔn)材料（例如FR-4）在多板系統(tǒng)的額外功率，電壓和熱量下可能沒有足夠的絕緣性能。PCB制造商可以將多種材料與其他材料結(jié)合使用，從而為您的特定需求提供最佳結(jié)果。然而，除了性能以外，還有更多要考慮的因素，而成本和制造簡便性很重要。您需要確保咨詢您的制造商以獲取適用于多板系統(tǒng)的最佳材料選擇。

多板機(jī)箱和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

多板組件從原理圖開始。您需要使用代表單個(gè)PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目的方框符號(hào)來設(shè)置您的設(shè)計(jì)。頂層原理圖中表示的每個(gè)單獨(dú)的板都可以由一個(gè)或多個(gè)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行工作。這將為原理圖捕獲和PCB布局提供最大的優(yōu)勢。除了每個(gè)單獨(dú)設(shè)計(jì)的電路仿真之外，您還可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。

使完整系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為可能的PCB設(shè)計(jì)工具

當(dāng)今的PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)使物理多板組裝和完整系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為可能?，F(xiàn)在，有了從原理圖的頂層開始，一直到整個(gè)設(shè)計(jì)到各個(gè)PCB布局的能力，當(dāng)今的設(shè)計(jì)師在工作中擁有前所未有的優(yōu)勢。