pcb設(shè)計之設(shè)計版本和設(shè)計數(shù)據(jù)輸出管理

設(shè)計數(shù)據(jù)的管理一直是非常重要的。特別是對于大型項目，擁有一個設(shè)計團隊的情況下。其中一個工程師在什么時候做了哪些設(shè)計更改，另一個工程師又在什么時候做了哪些更改，這些設(shè)計數(shù)據(jù)的更新如果沒有有效的措施進行管理或者追溯，那整個設(shè)計團隊以及所設(shè)計的項目必將是一鍋亂粥。而在設(shè)計完成之后，要將設(shè)計傳遞給產(chǎn)品制造，裝配等等后續(xù)環(huán)節(jié)，同樣需要清晰有條理地進行設(shè)計數(shù)據(jù)輸出。另外工程師的設(shè)計意圖，制造裝配要求等等信息也需要很好地與制造裝配負責人進行溝通。最終的設(shè)計圖紙，項目成果，文檔同樣需要分門別類進行歸檔保存。以便將來查驗或復(fù)用。

那么在Altium Designer中都有哪些功能模塊對應(yīng)以上這些設(shè)計數(shù)據(jù)管理及輸出方面的需求呢？SVN版本控制實時進行設(shè)計版本的控制和追溯。Output job輸出作業(yè)非常清晰明了地進行各種數(shù)據(jù)類型的設(shè)計輸出。Draftsman智能出圖系統(tǒng)極其便捷地進行設(shè)計意圖的展現(xiàn)和溝通，以及設(shè)計數(shù)據(jù)的歸檔和保存。

SVN版本控制 ????

??????設(shè)計文件的版本控制在大型設(shè)計多人協(xié)作的場合是極其重要而必不可少的。因為多人在同一個項目上工作，長達幾個月的設(shè)計時間里，很有可能張三在這張原理圖上更改了某器件，而李四并不知道；或者李四在這個PCB中刪除了一個接頭，而王老五沒聽說過......

? ? ? ??更有甚者，就算整個項目都是自己一人所為。剛開始設(shè)計出來最初的成果記為A版，然后覺得有個地方需要改進，趕緊改改，記為B版。再然后板形可以再別致一點，畫呀畫呀，這個滿意出來C版。然后的然后，出來若干版，自己也記不清該是什么版本了，標為Final版。后來發(fā)現(xiàn)還有個器件的封裝想換一個，出來Fianal01版.....

最初的成果，記為A版

改了一個小地方，記為B版

改了板形，記為C版

改了%*@#￥^&，記為.....

終于這個不太會再改了，記為Final版！

不對，有個器件封裝要換一下，出來Final01版

完了，這個接頭需要挪一挪，就FinalReally版

…...

最后，令人崩潰的事情發(fā)生了！這是我聽說過的一個真實案例。小李（化名）將最終的設(shè)計文件發(fā)給板廠去加工。這個板廠是他們公司經(jīng)過多次調(diào)研考察比較選出來的。原因是該板廠的交期穩(wěn)定而且快，因為小李的這個項目進度比較趕，需要快點打板調(diào)試以及與機械部分進行聯(lián)調(diào)。小李也很緊張，連夜加班，然后趕緊將最終的設(shè)計文件輸出板廠所需的文件數(shù)據(jù)并打包，發(fā)給板廠進行加工。幾天后，小李等人終于等到PCB加工樣片，準備進行元件焊接并調(diào)試。結(jié)果一打開包裹傻眼了：該PCB板不是最終really really final版，而是之前的某版，接頭器件不一樣！以至于機械工程師之間的聯(lián)調(diào)也泡湯了!!!

???????這些都是沒有進行系統(tǒng)自動的版本控制造成的。Altium Designer提供了很多種版本控制之間的接口，可以對設(shè)計各個階段的內(nèi)容以及設(shè)計更改進行記錄和管理，并能追溯設(shè)計文件的歷史。使得設(shè)計數(shù)據(jù)和文件在系統(tǒng)中井井有條，清晰明了。再也不會出現(xiàn)拿錯文件，忘記什么時候做了什么更改的情況了。

Altium Designer可接口的版本控制軟件很多，這里介紹常用的SVN。

要使用SVN來進行版本控制，首先要下載SVN并安裝到電腦上。

?

???????然后在系統(tǒng)設(shè)置的眾多可以版本控制軟件中選擇SVN來進行設(shè)計文件的版本控制。

???????接著為項目創(chuàng)建用于版本控制的子版本存儲庫。

???????然后將設(shè)計項目與創(chuàng)建好的子版本存儲庫建立鏈接關(guān)系。并將子版本存儲庫里的文件添加到版本控制系統(tǒng)。

???????設(shè)置好版本控制系統(tǒng)之后。每次打開存儲庫中的設(shè)計項目，即可進行檢出（Check Out），做相應(yīng)的設(shè)計更改，保存并檢入（Check In）。

???????這樣所有的設(shè)計更改，什么時候做的更改都會清楚地顯示在版本控制系統(tǒng)中。工程師還可以在Comment里面做一些備注說明，以備后續(xù)追溯。

Output Job設(shè)計數(shù)據(jù)輸出

? ? ? ??在設(shè)計完成之后，設(shè)計成果PCB需要發(fā)給下游加工制造環(huán)節(jié)進行PCB裸板加工。同時需要去按照BOM清單進行元器件和所有材料的采購。等PCB加工完成之后，裸板和元器件一起交給裝配廠進行PCB產(chǎn)品組裝。那么設(shè)計完成之后的設(shè)計數(shù)據(jù)需要分門別類按照板廠需要進行數(shù)據(jù)輸出。

Altium Designer在設(shè)計數(shù)據(jù)輸出方面提供的功能模塊是Output Job，超級方便快捷，一目了然進行設(shè)計數(shù)據(jù)輸出。如下圖所示，Output Job 文件首先會給你選擇裝配變量（如果設(shè)計中用到的話）。左下框顯示的是可以輸出的齊全的各種類別。其中用到最多的為文檔輸出，制造輸出，裝配輸出。當然還有一些比如網(wǎng)表輸出，可用來輸出各種格式的網(wǎng)表文件，仿真輸出，報告輸出，導(dǎo)出文件輸出等等。每一類輸出都有子菜單列表，包含了所有該類別所需的各種文件。

比如制造輸出類別，點擊有子菜單，包含PCB板加工制造所需的各種文件。比如Gerber文件，NC drill鉆孔文件，測試點報告文件等。

???????而輸出格式也有很多種可選。包括PDF格式，文件夾打包格式，視頻格式，或直接打印作業(yè)。這個Output Job輸出系統(tǒng)非常強大，包羅應(yīng)有盡有的輸出文件類別和豐富多樣的輸出格式。

就大家最常用的PCB制造輸出為例，下面簡單介紹制造加工板廠需要的哪幾類文件。

那么PCB制造輸出都需要那幾樣最基本的文件呢？

光繪文件（Gerber, 或ODB++）

NC Drill鉆孔文件

以上這兩種文件是必不可少的，缺任意一個都不能加工。光繪文件根據(jù)板廠需要可以輸出Gerber格式，或ODB++格式。Gerber格式最初是由Gerber系統(tǒng)公司開發(fā)的，現(xiàn)由Ucamco公司所有，其前身Barco公司收購了Gerber系統(tǒng)公司。Ucamco不斷的更新gerber規(guī)格說明書的版本。當下的Gerber規(guī)格說明書是I1版，是在2012年的12月發(fā)布的，可免費從ucamco公司的網(wǎng)站上下載?，F(xiàn)在最新的Gerber格式為Gerber X2，可以插入板的層疊信息及屬性。這個在Altium Designer中也是同步更新并支持的。

????為何要轉(zhuǎn)換為Gerber文件交PCB廠制板？

???????有很多工程師會直接將設(shè)計成果PCB文件發(fā)送給板廠加工，制造板廠會自己根據(jù)收到的PCB文件生成他們需要的光繪文件用于機器加工。而國際上比較流行的做法是將PCB文件轉(zhuǎn)換為Gerber文件和鉆孔數(shù)據(jù)后交PCB廠，為何要“多此一舉”呢？

因為電子工程師對PCB的理解不一樣，由PCB工廠轉(zhuǎn)換出來的Gerber文件可能不是您所要的。比如您在設(shè)計時將元件的參數(shù)都定義在PCB文件中，您又不想讓這些參數(shù)顯示在PCB成品上。您直接把PCB文件發(fā)給板廠，板廠依葫蘆畫瓢將這些參數(shù)都留在了PCB成品上。這只是一個例子。若您自己將PCB文件轉(zhuǎn)換成Gerber文件并加以配置就可避免此類事件發(fā)生。還有就是為了設(shè)計保密。保護自己的勞動成果不被竊取。公司的機密不被盜竊。正規(guī)的做法是將自己的PCB設(shè)計輸出板廠所需的光繪文件及其他所需文件，打包發(fā)給板廠。

Altium Designer添加光繪文件的設(shè)置窗口如下所示。

???????注意，General欄目里的精度2:5是最高精度，需要和板廠確認他們的加工能力。Layers欄目里層數(shù)的選擇一般是使用的層Used On選上。機械層板廠一般認機械1層作為板框信息層。Drill Drawing里面一般勾選Plot all used drill pairs。Apertures光圈勾選Embedded Apertures(RS274X)。Advanced維持默認即可。

Gerber文件輸出之后，還需要輸出NC drill鉆孔文件。如果缺少這個鉆孔文件，板廠是沒辦法鉆孔的。

???????NC Drill鉆孔文件的精度設(shè)置2:5，一定要和Gerber文件設(shè)置一致。最后將所有這些生成的文件放在一個文件夾里打包，即可發(fā)送給板廠加工。

Draftsman智能出圖系統(tǒng)

???????PCB板的制造和裝配等生產(chǎn)圖紙是輸出圖紙的重要項目，它們被用作在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中指導(dǎo)工人們進行加工和檢查。因此，在裝配圖紙中需要很多的信息，例如板子的尺寸標注、元器件標號、BOM以及板子不同方向的3D視圖等。由于沒有針對性的出圖工具，設(shè)計師們繪制這些生產(chǎn)圖紙時會遇到：

手工整理和添加各種信息，不僅繁瑣而且容易出錯；

很多有一定規(guī)模的公司需要圖紙必須符合一定的標準；

當設(shè)計圖紙發(fā)生稍許更改時，需要也同步更改這些生產(chǎn)圖紙，甚至有時候需要重復(fù)所有的工作；

一旦生產(chǎn)圖紙沒有及時更改，會造成重大生產(chǎn)隱患。

???????這里有一個真實案例。某研究所電控工程師小李設(shè)計了一個電控核心主板，之后他將板型大小，板層厚度，某處信號的銅皮厚度等等一切設(shè)計意圖都標注在機械第3層。標注信息非常充分，并且繪制了表格分類標注。因為他之前加工過很多次電路板，深知這些信息的溝通至關(guān)重要。當一個星期后，他收到加工好的電路板，驚駭?shù)匕l(fā)現(xiàn)自己標注的一塊需要漏銅處理的地方并沒有開窗漏銅。這樣他沒法進行后續(xù)的測試工作。PCB板必須重做。經(jīng)過了一系列溝通和單位內(nèi)對上司的解釋，讓板廠重做。自己將這一塊漏銅處理特別加了高亮提示。 然后又等了一個星期，板子回來了，這次又出了個其他問題！因為這次反正要改版，小李正好發(fā)現(xiàn)自己的安裝孔有點小，就在設(shè)計中改大了，但是原來的標注信息忘記改了，所以制板廠這次嚴格按照他的注釋要求鉆孔，孔鉆小了！該工程師郁悶之極，頭痛的很。

什么是Draftsman？

???????Draftsman是Altium推出的一款功能強大的批量自動化出圖工具。該系統(tǒng)是集成化的高效交互性方案，將設(shè)計制造和裝配生產(chǎn)所需要的所有信息集中統(tǒng)一起來。Altium Draftsman已簡化并標準化你的設(shè)計出圖和記錄過程，你無需將時間浪費到在此更新記錄信息上面。

???????在Altium Draftsman中提供標準模板，并且自動提取PCB設(shè)計數(shù)據(jù)，更有強大的標注工具輕松地添加設(shè)計意圖。只需要幾秒鐘即可添加尺寸，要求和注釋等信息。其強大功能主要如下：

自動從PCB源文檔提取圖紙數(shù)據(jù)。

創(chuàng)建多頁文檔。

自動由自定義模板生成圖紙。

使用常見和附加圖紙視圖（裝配視圖、制造視圖、截面視圖或鉆孔視圖）。

裝配視圖包含3D模型生成的圖形（不需要占用特殊PCB層）。

可定制板層堆棧圖例，可有選項添加板層詳細信息。

材料清單（BOM）能夠顯示所有的電路板項目或僅顯示所選裝配圖的項目。

添加標注，注明物料清單條目位置或來自備注列表的條目。

支持裝配變量。

打印和導(dǎo)出，以PDF形式輸出。

包含在OutJobs，且OutJobs中Draftsman PCB繪圖文件能夠添加作為新的文檔輸出。

結(jié)果：
? ? ? ? ?Altium Draftsman的強大功能，將小李從水深火熱中解脫出來。使用Altium Draftsman的批量自動化出圖工具，將設(shè)計數(shù)據(jù)自動提取，提供模板進行信息錄入。幾秒鐘就輕松搞定，省時省力準確無誤不會出錯。