PCB設(shè)計需要：MCAD/ECAD協(xié)作

當(dāng)您發(fā)現(xiàn)PCB布局中的主要部分是機(jī)柜間隙錯誤時，您是否曾經(jīng)度過一天的混亂？我擁有，而這不是我珍惜的記憶。但這是在機(jī)械CAD系統(tǒng)的顯示屏上：我布局中一個比我想象中要高的零件正像潛艇上的潛望鏡一樣從外殼中伸出來。

幸運(yùn)的是，與我一起工作的機(jī)械工程師認(rèn)為這非常有趣，并且因為它是早期發(fā)現(xiàn)的，所以這不是問題。但是，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)這樣的錯誤，那么它最終將不僅僅是一個令人尷尬的錯誤。重新設(shè)計被認(rèn)為是完整的電路板可能會浪費時間，并且可能會浪費金錢來廢棄必須報廢的原型。因此，必須在設(shè)計的兩個方面（機(jī)械和電氣方面）共同努力，避免此類代價高昂的錯誤。為此，設(shè)計部門需要將那些可以確保良好的MCAD / ECAD協(xié)作的程序付諸實踐。

傳統(tǒng)的PCB設(shè)計和MCAD / ECAD協(xié)作

我們從原理圖和仿真工具開始的那些PCB設(shè)計通常具有為電路板的物理設(shè)計和布局定義的特定工作流程。此過程通常從機(jī)械（MCAD）設(shè)計開始，以創(chuàng)建電路板輪廓。同時，將添加針對特定組件類型或高度限制區(qū)域的保護(hù)區(qū)，以及用于工具和安裝孔的機(jī)械特征。出于熱的原因，甚至可能添加了更特定的保留區(qū)域，并且在某些情況下，將添加用于連接器或其他機(jī)械零件的定位器。完成后，將電路板輪廓數(shù)據(jù)推送到電氣（ECAD）布局工具中。

然后，PCB布局工程師將零件放置在板上，一旦完成初始放置，便會將數(shù)據(jù)推回給機(jī)械設(shè)計工程師。進(jìn)行初步設(shè)計審查，并獲得批準(zhǔn)，可以繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計。一旦完成PCB布局，在將設(shè)計發(fā)布用于制造之前，雙方將進(jìn)行另一輪審查和更改。此時，將創(chuàng)建印刷電路板和系統(tǒng)機(jī)箱的原型版本，以驗證電路板與機(jī)箱以及其他系統(tǒng)板的形狀和配合情況。只有從原型構(gòu)建中收集數(shù)據(jù)后，MCAD和ECAD設(shè)計才能經(jīng)歷一輪變更和另一個原型構(gòu)建。

這是正常設(shè)計工作流程的目的，但是正如我們將看到的那樣，在此過程中可能會遇到多個問題區(qū)域。

設(shè)計交流問題

有效的MCAD / ECAD協(xié)作有很多不同的因素，從工具和過程問題到簡單的人為錯誤。以正在使用的MCAD和ECAD工具為例。如果未將這些系統(tǒng)設(shè)計為無縫地協(xié)同工作，則當(dāng)系統(tǒng)嘗試相互通信時，設(shè)計數(shù)據(jù)可能會變得混亂甚至丟失。

數(shù)據(jù)傳輸也可能會受到人為錯誤的影響，并且有人沒有遵循正確的傳輸過程的次數(shù)太多了，無法計算。在某些情況下，需要手動干預(yù)才能編輯數(shù)據(jù)文件，然后接收系統(tǒng)才能使用它，如果操作不正確，也可能會引起問題。

此設(shè)計流程可能發(fā)生的人際溝通問題也可能產(chǎn)生巨大影響，因此不應(yīng)輕視。如果不遵循正確的通知流程，只需更改零件位置，就可能在下游產(chǎn)生許多問題。

通常，這些類型的MCAD / ECAD數(shù)據(jù)傳輸過程以多種通知系統(tǒng)結(jié)束，這些系統(tǒng)可能包括電子郵件，清單或其他會議。無論如何，有人會在某處推紙，只是為了確保設(shè)計的所有部分彼此同步。這不僅增加了每個人的工作量，而且如果錯過這些步驟中的任何一個，可能會導(dǎo)致進(jìn)一步的復(fù)雜化。

另一個可能引起問題的問題是使用不具有現(xiàn)代功能的較舊的CAD系統(tǒng)來幫助驗證PCB布局系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)計文件。許多較舊的系統(tǒng)仍然依靠傳統(tǒng)的2D或2?D數(shù)據(jù)顯示，這使得放置的電氣組件和機(jī)械特征之間的驗證難以檢查。如果在這里犯了錯誤，則會在PCB原型構(gòu)建中出現(xiàn)，這會帶來額外的費用。要找到在CAD系統(tǒng)上顯而易見的錯誤，需要建立多個原型，這是浪費時間和金錢，而可以通過使用更好的工具和流程輕松地消除這些錯誤。

MCAD / ECAD與有效的設(shè)計工具的協(xié)作

解決所有這些問題的最佳解決方案是使機(jī)械設(shè)計和PCB布局與CAD工具配合使用，而CAD工具旨在協(xié)同工作，而用戶的干預(yù)最少。這樣，您的設(shè)計部門就不必?fù)?dān)心是否遵循了正確的過程來確保傳輸?shù)脑O(shè)計數(shù)據(jù)正確無誤。他們只需按下一個按鈕，就可以立即看到設(shè)計更改，從而最大限度地減少或消除了對額外文檔和跟蹤機(jī)制的需求。

此外，這種能力的設(shè)計工具將具有設(shè)計人員最好地完成工作所需的功能。它們將具有3D功能，以便PCB布局工程師可以在構(gòu)建原型之前驗證其對機(jī)械特征的放置。通過在進(jìn)行物理構(gòu)建之前在CAD中捕獲盡可能多的間隙錯誤，可以節(jié)省您的時間，金錢和很多麻煩，而這些麻煩是您在最初的原理圖上首次創(chuàng)建的。