【基础知识】PCB布局设计入门步骤

只看该作者 · 2023-4-17 14:05

最近，有硬件工程师朋友找我讨论DFM，也就是可制造性设计。Design for Manufacturability。

什么是可制造性设计，看一张图很容易明白：

过大的PCB，无法上产线批量生产，极大的PCB面积浪费，自然是失败的可制造性设计了。

当然人家只是为了搞笑，真的可制造性设计在这里：

作为一名硬件工程师，是一定要掌握可制造性设计的，也就是必须掌握DFM。

DFM贯穿了从设计到生产的全流程，如下：

1、画原理图：

2、根据原理图，画PCB：

3、根据PCB文件，生成Gerber生产文件，然后给到PCB工厂：

4、PCB工厂根据Gerber生产文件，把PCB板生产出来：

5、最终在焊接厂完成PCBA的焊接组装：

很多硬件工程师，会忽略上述的第3步，导致在DFM设计中踩坑，进而在第4步、第5步的生产制造环节酿成悲剧。

比如PCB的孔径设置过小，造成可制造性问题：

在DFM可制造性设计方面，行业现状是工程师设计完后，用CAM350简单预览一下生成的Gerber文件，或者根本没有检查就直接发给PCB工厂制板了。

这就导致了大量的设计隐患流入到生产端，最终导致生产制造困难。

说说我与可制造性设计的三个小故事吧！

故事一·大公司的经历

刚毕业的时候进入了大公司，成为一名硬件工程师。

公司有Layout工程师，硬件工程师不用自己画PCB，只要画好电路原理图，提交给Layout工程师就可以：

Layout工程师完成PCB设计后，导出Gerber生产文件，给到PCB工厂去生产PCB：

在上述大公司的流程里，作为硬件工程师的我对PCB的Gerber生产文件及其确认过程一无所知。

公司够大的时候，人人都是一颗螺丝钉，倒也不容易出问题。

故事二·中小型公司的经历

后来跳槽，去了一家中小型公司。

公司规模不大，没有Layout工程师，PCB的Layout设计都是外发第三方公司：

第三方公司完成后输出PCB源文件和Gerber文件：

硬件工程师要自己检查Gerber文件，最后给到PCB工厂生产：

说实在的，自己第一次拿到Gerber文件时是比较懵的，以前都不知道有这回事。

当时怎么检查Gerber文件呢，用CAM350：

故事三·创业公司的经历

再后来去到创业公司，什么都得自己来，必须当一名全能型战士。

自己画原理图，自己Layout，自己导出Gerber，自己检查。

还好后来有了专业的DFM软件，在这个EDA(电子设计自动化)软件的帮助下，淡定多了。

创业公司也没钱，用的是华秋的DFM软件，简单好用，重点免费!

这款软件是为电子工程师量身定做的PCB可制造性设计分析软件，可以一键分析Gerber文件和PCB文件中的设计隐患，并给出合理的优化建议。

下面来看看这款DFM软件。

启动软件，界面很简洁：

打开以前做过的一款产品的Gerber文件，也可以直接打开PCB文件，点击左上角的“一键DFM分析”：

这块板是2层板，经过软件分析，很快生成一份“生产报告”：

查看生产报告，“描述与建议”给得贴心而专业：

发现问题，用红色感叹号提醒：

有了这份报告，工程师就可以逐一核实，然后修改设计文件了。

下面再分析一款产品，这款产品是电脑服务器主板，双CPU，12层板，够复杂的，看华秋DFM是否能扛住：

点击左上角的“一键DFM分析”后，在这个画面停顿了好久，一直显示“分析准备中”，也没有别的提示，以为卡死了：

了大概5分钟，有了进度提示。再大概10分钟后，总算跑完了：

还算不错，毕竟12层板啊!

通过这款软件，可以学到不少DFM可制造性分析的知识点：

【基础知识】PCB布局设计入门步骤

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