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【硬件有道】:硬件开发者在PCB设计中常见的6个错误

发布于 2015/08/04-16:20 标签: /

人都会犯错,有些环节的错误必然会带来额外的成本浪费和时间成本消耗,这其中,PCB设计工程是重要环节。与一般大众的认知相反,PCB设计可能需要的错误,只要我们能从这些错误中学到教训,犯错也不是一件坏事。下面将简单地归纳出在进行PCB设计时的一些常见错误。

缺乏规划

俗谚说, “如果一个人事前没有计划,便会发现麻烦会找上门。 ”这当然也适用于PCB的设计。让PCB设计可以成功的许多步骤之一是,选择合适的工具。现今的PCB设计工程师可在市面上找到许多功能强大且易于使用的电子设计自动化(EDA )软件套件。每一款都有本身独特的能力,优点和局限性。

另外,还应该注意,没有一款软件是万无一失的,所以诸如组件封装不匹配的问题是一定会发生的。没有一款单一工具可满足你所有需求的情况是有可能发生的,虽然如此,你还是必须事先下功夫研究,努力找出最适合你需求的最佳产品。网络上的一些信息,可以帮助你快速上手。
硬件开发者在PCB设计中常见的6个错误

沟通不良

尽管将PCB的设计外包给其他厂商的作法正变得越来越普遍,而且往往非常具有成本效益,但这种做法可能不适合复杂度高的PCB设计,因在这种设计中,性能和可靠性是极其关键的。随着设计复杂度的增加,为实时地确保精确的组件布局和布线,工程师和PCB设计者之间的面对面沟通就变得非常重要,这种面对面的沟通将有助于省去日后昂贵的重做(rework)工作。

同样重要的是,在设计过程的早期阶段就要邀请PCB板制造商加入。他们可以对您的设计提供初步的反馈,他们可根据其流程和程序让效率最大化,长远来看,这将可帮助你省下可观的时间和金钱。借着让他们知道你的设计目标,及在PCB布局的早期阶段邀请他们参与,你可以在产品投入生产之前即可避免任何潜在的问题,并缩短产品上市的时间。

未能彻底测试早期的原型

原型板可以让你证明你的设计是按照原来的规格在运作。原型测试可以让你在大批量生产之前验证PCB的功能和质量,及其性能。成功的原型测试需要大量的时间和经验,但一个强大的测试计划和一组明确的目标可缩短评估时间,且也可以降低生产相关错误的可能性。如果原型测试过程中发现任何问题,就需要在重新配置过的电路板之上进行第二次的测试。在设计过程的早期阶段将高危险因素纳入,你将可从测试的多次迭代中受益,及早找出任何潜在的问题,降低风险,确保计划可如期完成。

硬件开发者在PCB设计中常见的6个错误

在一片原型板上测量信号。

使用低效的布局技术或不正确的组件

更小,更快的设备让PCB设计工程师要为复杂的设计布局,这种设计将采用更小的组件来减少占用面积,且它们也将放得更加靠近。采用一些技术,例如内部PCB层上的嵌入式分立器件,或引脚间距更小的球栅数组( BGA)封装,都将有助于缩小电路板尺寸,提高性能,并保留空间,以便在遇到问题后可以重做。当与具有高引脚数和更小间距的组件搭配使用时,在设计时间选择正确的电路板布局技术是很重要的,如此即可避免在日后出现问题,及尽量降低制造成本。

此外,一定要仔细研究,那些你打算使用的替代组件之取值范围和性能特点,即使是那些被标示为可直接插入的替换组件(drop-in replacement)。替换组件特性的微小变化,可能就足以搞砸整个设计的性能。

硬件开发者在PCB设计中常见的6个错误

CAM的原图屏幕单幅图, 100球的csBGA (数据源:Lattice Seminconductor )。

忘记为你的工作备份

将重要数据备份起来。这还需要我来提醒吗?至少,你应该将你最重要的工作成果和其他难以替代的文件备份起来。尽管大多数的公司每天都会将公司的所有数据备份起来,但一些规模较小的公司可能不会这样做,或者如果你是在家工作的人也不会这样做。现今,将数据备份到云端是如此的方便和便宜,实在没有任何借口不将数据备份起来,将数据保存在安全的处所,以免它被窃、遇到火灾、和其他本地性的灾害。

成为单人岛屿

在我早年担任一名程序设计工程师时,我记得,我们花太多的时间在代码设计的检视。但现在回头看,我不得不承认,它们真的是这个过程中非常重要的一部分,这种重要性在PCB设计时也是一样。虽然你可能认为你的设计是完美无瑕的,且犯错根本就不会是你的风格,但很多时候,你的同侪会在你的设计看到一些你没有注意到的错误。有时候,即使你知道了设计的复杂细节,对它接触较少的人可能可以保持一种更客观的态度,并提供宝贵的见解。与你的同侪经常检视你的设计,有助于找到不可预见的问题,并让你的计划保持在正确的轨道上,将费用维持在预算之内。

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