PCB設(shè)計(jì)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(cuò)誤時(shí)，您是否曾經(jīng)度過(guò)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(gè)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(lái)。

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?yàn)樗窃缙诎l(fā)現(xiàn)的，所以這不是問(wèn)題。但是，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤，那么它最終將不僅僅是一個(gè)令人尷尬的錯(cuò)誤。重新設(shè)計(jì)被認(rèn)為是完整的電路板可能會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，并且可能會(huì)浪費(fèi)金錢(qián)來(lái)廢棄必須報(bào)廢的原型。因此，必須在設(shè)計(jì)的兩個(gè)方面（機(jī)械和電氣方面）共同努力，避免此類(lèi)代價(jià)高昂的錯(cuò)誤。為此，設(shè)計(jì)部門(mén)需要將那些可以確保良好的MCAD / ECAD協(xié)作的程序付諸實(shí)踐。

傳統(tǒng)的PCB設(shè)計(jì)和MCAD / ECAD協(xié)作

我們從原理圖和仿真工具開(kāi)始的那些PCB設(shè)計(jì)通常具有為電路板的物理設(shè)計(jì)和布局定義的特定工作流程。此過(guò)程通常從機(jī)械（MCAD）設(shè)計(jì)開(kāi)始，以創(chuàng)建電路板輪廓。同時(shí)，將添加針對(duì)特定組件類(lèi)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(huì)將數(shù)據(jù)推回給機(jī)械設(shè)計(jì)工程師。進(jìn)行初步設(shè)計(jì)審查，并獲得批準(zhǔn)，可以繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。一旦完成PCB布局，在將設(shè)計(jì)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(shí)，將創(chuàng)建印刷電路板和系統(tǒng)機(jī)箱的原型版本，以驗(yàn)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(jì)才能經(jīng)歷一輪變更和另一個(gè)原型構(gòu)建。

這是正常設(shè)計(jì)工作流程的目的，但是正如我們將看到的那樣，在此過(guò)程中可能會(huì)遇到多個(gè)問(wèn)題區(qū)域。

設(shè)計(jì)交流問(wèn)題

有效的MCAD / ECAD協(xié)作有很多不同的因素，從工具和過(guò)程問(wèn)題到簡(jiǎn)單的人為錯(cuò)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(jì)為無(wú)縫地協(xié)同工作，則當(dāng)系統(tǒng)嘗試相互通信時(shí)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可能會(huì)變得混亂甚至丟失。

數(shù)據(jù)傳輸也可能會(huì)受到人為錯(cuò)誤的影響，并且有人沒(méi)有遵循正確的傳輸過(guò)程的次數(shù)太多了，無(wú)法計(jì)算。在某些情況下，需要手動(dòng)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(huì)引起問(wèn)題。

此設(shè)計(jì)流程可能發(fā)生的人際溝通問(wèn)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(wèn)題。

通常，這些類(lèi)型的MCAD / ECAD數(shù)據(jù)傳輸過(guò)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(huì)議。無(wú)論如何，有人會(huì)在某處推紙，只是為了確保設(shè)計(jì)的所有部分彼此同步。這不僅增加了每個(gè)人的工作量，而且如果錯(cuò)過(guò)這些步驟中的任何一個(gè)，可能會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步的復(fù)雜化。

另一個(gè)可能引起問(wèn)題的問(wèn)題是使用不具有現(xiàn)代功能的較舊的CAD系統(tǒng)來(lái)幫助驗(yàn)證PCB布局系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)計(jì)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(yàn)證難以檢查。如果在這里犯了錯(cuò)誤，則會(huì)在PCB原型構(gòu)建中出現(xiàn)，這會(huì)帶來(lái)額外的費(fèi)用。要找到在CAD系統(tǒng)上顯而易見(jiàn)的錯(cuò)誤，需要建立多個(gè)原型，這是浪費(fèi)時(shí)間和金錢(qián)，而可以通過(guò)使用更好的工具和流程輕松地消除這些錯(cuò)誤。

MCAD / ECAD與有效的設(shè)計(jì)工具的協(xié)作

解決所有這些問(wèn)題的最佳解決方案是使機(jī)械設(shè)計(jì)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(hù)的干預(yù)最少。這樣，您的設(shè)計(jì)部門(mén)就不必?fù)?dān)心是否遵循了正確的過(guò)程來(lái)確保傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)正確無(wú)誤。他們只需按下一個(gè)按鈕，就可以立即看到設(shè)計(jì)更改，從而最大限度地減少或消除了對(duì)額外文檔和跟蹤機(jī)制的需求。

此外，這種能力的設(shè)計(jì)工具將具有設(shè)計(jì)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(yàn)證其對(duì)機(jī)械特征的放置。通過(guò)在進(jìn)行物理構(gòu)建之前在CAD中捕獲盡可能多的間隙錯(cuò)誤，可以節(jié)省您的時(shí)間，金錢(qián)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。