了解PCB原型與用于開發(fā)板的組裝之間的關(guān)系

無論您是縫制衣服，烹飪食物還是建造電路板，您都將經(jīng)歷一個試驗階段，最終將得到最終結(jié)果。裁縫會在縫制完成之前嘗試對接收者的部分完成的衣服進(jìn)行檢查，以檢查其合身性。祖母沒有問過誰，在爐子上做燉菜是否需要加更多鹽？當(dāng)我們由合同制造商（CM）制造電路板時也是如此。在我們承諾定期進(jìn)行電路板的生產(chǎn)之前，我們將獲得電路板的原型，以便首先進(jìn)行測試和評估。

原型制作對于PCB設(shè)計的成功至關(guān)重要。設(shè)計工程師需要快速掌握硬件，以測試和調(diào)試設(shè)計，或嘗試設(shè)計替代方案以提高電路板的性能。原型制作與同一塊板的常規(guī)大批量生產(chǎn)運行有很大不同，后者側(cè)重于可靠地生產(chǎn)大量沒有任何缺陷的板的需求。讓我們花點時間仔細(xì)研究這些差異，并了解設(shè)計人員和制造商如何更好地合作以改善PCB原型和組裝工藝。

了解PCB原型和組裝

盡管PCB原型制作和常規(guī)的大批量生產(chǎn)都會產(chǎn)生組裝好的印刷電路板，但這兩個過程之間還是存在一些差異。為了確保可靠地制造大量電路板，常規(guī)生產(chǎn)是固定過程，因此生產(chǎn)PCB原型的目標(biāo)是靈活性，以便快速組裝少量電路板。這樣，設(shè)計工程師可以開始其測試和調(diào)試過程，以及尋找盡快改善設(shè)計性能和質(zhì)量的方法。

靈活性是PCB原型制作過程的關(guān)鍵。原型板通常是一個在進(jìn)行中的工作，并且生產(chǎn)過程必須足夠靈活以允許對板進(jìn)行修改，以適應(yīng)在進(jìn)行中的設(shè)計更改。以下是一些示例制造商如何保持靈活性的示例：

l使用含鉛焊接工藝代替特定的無鉛焊接化學(xué)物質(zhì)來限制有害物質(zhì)（RoHS）的符合性。盡管董事會需要符合RoHS 在正常生產(chǎn)時，這不是原型的要求。

l根據(jù)原型的需求和目的，并非所有組件都需要包含在裝配中。代替用于常規(guī)生產(chǎn)的細(xì)間距組件，可以使用更寬的零件來幫助進(jìn)行測試和調(diào)試。

l原型板還可以包括生產(chǎn)板不需要的用于測試和調(diào)試的特定選項。這些可能包括其他連接器，IC插座和測試探針柱。

lPCB文檔將隨著原型需求的變化而變化；但是，對于較小的更改或調(diào)整，可能不需要完整的文檔。對于裝配來說尤其如此，因為某些更改不需要更改訂單。例如，將為最終原型重置的修改。

CM可以靈活地構(gòu)建其原型的另一種方法是在保持可制造性標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的同時放松其設(shè)計。盡管這些對于常規(guī)生產(chǎn)運行是必須的，但是許多DFM問題可以通過手動組裝和返工過程來糾正。同樣，總體目標(biāo)是使原型板快速構(gòu)建并交還給設(shè)計工程師。但是，為進(jìn)行常規(guī)的大批量生產(chǎn)而組裝PCB的方法是非常不同的。

大批量PCB組裝

為了快速組裝PCB原型，靈活性是游戲的名字，而常規(guī)的PCB生產(chǎn)大批量生產(chǎn)則依靠固定的過程來提供最一致的結(jié)果。這里的目標(biāo)是分配高質(zhì)量的電路板，而不會產(chǎn)生任何組裝錯誤，以保持生產(chǎn)流程的順暢。為此，需要與原型構(gòu)建相反的操作：

l必須按照所有必需的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來制造PCB，并且必須對其設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化以滿足RoHS和其他與合規(guī)性有關(guān)的法規(guī)。

l電路板必須完全組裝，并且用于測試和調(diào)試的原型版本的任何零件替代都必須使用常規(guī)生產(chǎn)級別的組件進(jìn)行重新配置。

l生產(chǎn)設(shè)計中必須包括所有DFM要求。這包括組裝設(shè)計和測試規(guī)則設(shè)計，以實現(xiàn)最大的生產(chǎn)良率。

l為了滿足可能需要的任何行業(yè)安全和標(biāo)準(zhǔn)測試，必須完全滿足所有文檔要求。

與CM合作進(jìn)行PCB制造

如上所述，對設(shè)計進(jìn)行了一些修改，可以在原型制作過程中加快電路板的組裝速度。這些總結(jié)如下。

lPCB原型和裝配修改

l固定流程的靈活性

l電路板可能未完全組裝

l可以用不同的零件代替測試

l用于測試和調(diào)試的選項，例如套接字

lDFM公差可以在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)放寬

l文檔可能不會隨董事會而改變

為確保PCB的生產(chǎn)盡可能順利，您可以采取一些措施來幫助您。首先，請盡早在設(shè)計周期中爭取CM的服務(wù)。他們這樣做已經(jīng)有很長的時間了，并且在建立電路板以實現(xiàn)最佳生產(chǎn)效果方面具有很多技能和經(jīng)驗。例如，您的CM將擁有許多有價值的信息，這些信息將幫助您為設(shè)計選擇正確的材料和板層堆疊。您可以做的另一件事是在設(shè)計上遵循他們的工程建議，以便從一開始就朝著生產(chǎn)級設(shè)計的方向努力。當(dāng)設(shè)計從原型階段過渡到常規(guī)的大批量生產(chǎn)時，這將減少您必須進(jìn)行的DFM更改量。