我们业务中的每个人都知道,原型的目的是为了概念验证和消除错误-您想要确保所创建的内容在致力于大量生产之前能够正常工作。就像您在晚宴上品尝新配方之前尝试尝试新配方一样,或者在打印500张传单之前查看样机,对新的PCB设计进行原型制作可以使您发现可能代价高昂的错误,或者进行可以改进的设计更改你的设备。
当然,对于大多数设计人员而言,最终目标是最终将概念验证构建到完整的生产中,因此,在设计PCB时要考虑制造。对于大批量生产,您需要确保电路板可以在自动制造和测试过程中顺利进行。为此,在设计PCB原型时需要考虑几点。让我们看一下其中的一些以及构建PCB原型的这些要求对您作为设计师的意义。
原型构建的PCB设计建议
原型构建的PCB设计要求可能会因您的生产目标而有很大不同。不会大量生产的PCBA实际上可以手工制造,设计要求也不会那么严格。
然而,大多数电路板原型一旦经过测试和认可,便会被纳入常规的大批量生产中。为了实现这一转变,设计PCB原型时最好考虑以下可制造性(DFM)设计和测试设计(DFT)注意事项:
l零部件之间的间隙:每个零部件之间的距离可能会影响自动贴装机,而自动贴装机需要最小的间距公差才能获得最佳性能。另外,最小的间距还会在焊接过程中引起问题,并使手动返工更加困难。
l组件到边缘的间隙:太靠近电路板边缘放置的组件会影响组装过程中对电路板的处理方式。零件可能与自动装配线机械或真空压降测试夹具发生冲突。
l组件位置:零件在板上的放置方式会在焊接过程中引起问题。通过波峰焊先于小零件的大零件会在小零件的正后方产生阴影,从而导致未焊接的连接。
l测试点:除了用于调试的探测点之外,您的电路板最终还将需要完整的在线测试点来进行自动化测试。您可以稍后添加它们,但这可能会对关键的布局和布线产生不利影响。您现在可以通过增加或减少津贴来节省很多时间。
这些只是DFM和DFT的一些要求,这些要求可能会成功或破坏PCB的成功生产。您可以从合同制造商那里获得更完整的DFM和DFT信息。还建议您为原型中仍不确定的任何电路留出余量。这将包括现在为板外连接添加替代的零件尺寸和连接器,以便您不必重新旋转原型即可在以后添加其他电路。
这里重要的是要准确设计并为PCBA的所有生产阶段进行提前计划。您需要了解所有适用于您的设计的设计约束,以使其能够投入生产,并且需要确保所做的一切都记录在案。
您的原型可能不需要此级别的精确设计来测试其功能概念,但是要使其最终过渡到批量生产,您应该从一开始就结合DFM和DFT要求。当您准备过渡到全面生产时,最糟糕的事情是被迫完全重新设计电路板,以纳入缺少的DFM和DFT要求。避免这种情况的最佳方法就是与CM合作,并由工程师与工程师共同审查您的设计并帮助解决其中的任何问题。
建立PCB原型的文档要求
以与您应该提前计划设计要求以使PCBA可以投入全面生产的方式相同,您还应该在创建原型PCB制造文档时预先计划。仓促创建的文档可能不可读甚至不正确,并且需要完全重做才能将设计传递给大批量制造商。但是,如果您的文档从一开始就很好,那么您只需要关注原型测试带来的更改,这将节省您的时间和精力。
原型文档的另一个重要方面是,它需要尽可能完整,以便您可以轻松地合并任何必需的更改。在测试和使用原型构建时,需要将所做的任何硬件修改都添加到文档中。此时,使用不完整或凌乱的文档可能会造成很大的挫败感
此外,如果CM对设计进行更改以使其能够通过制造完成,则也需要对文档进行更改。高质量的CM将与您合作处理您的文档,以确保进行了这些更改。最后,所有更改都需要与主设计数据库重新集成,以便将来的设计迭代可以轻松进行。
CM的工程支持可以帮助您制作PCB原型
在为原型构建设计PCB时,可以使用的最大资源之一就是CM。有很多陷阱可以使原本无法成功的原型构建脱轨,而CM的工程经验可以帮助您绕过这些问题区域。
例如,您的CM应该随时掌握最新的组件信息。如果您的原型中使用的组件由于可用性,价格,机械问题或性能而有问题的历史记录,那么您的CM应该能够与您一起解决这些问题。
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