PCB設(shè)計需以產(chǎn)品為中心
相信我們很多人還記得,PCB曾經(jīng)一度處于產(chǎn)品設(shè)計流程的核心地位。 這種以PCB為中心的設(shè)計方法是:PCB、機械和供應鏈團隊分別獨立工作,直到原型化階段才開始把工作成果集成在一起,如果有什么地方不合適或者沒有滿足成本要求,進行返工將是一件很昂貴的事情。 這種方法在過去不少年一直還行得通。但是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正在發(fā)生一些變化,在2014年出現(xiàn)了向以產(chǎn)品為中心的PCB設(shè)計方法的顯著轉(zhuǎn)向,而且在2015年預計會看到更多這種方法的采納應用。 讓我們考慮一下系統(tǒng)級芯片(SoC)的生態(tài)系統(tǒng)和產(chǎn)品包裝。SoC已經(jīng)對硬件設(shè)計過程產(chǎn)生了深遠的影響。 在SoC單芯片中整合了這么多的功能,再加上針對特定應用的特色,工程師們可以利用參考設(shè)計開展研發(fā)工作。許多產(chǎn)品目前正在使用SoC參考設(shè)計,并在其基礎(chǔ)上進行差異化設(shè)計。 另一方面,產(chǎn)品包裝或外觀設(shè)計已經(jīng)成為一個重要的競爭因素,我們也看到越來越復雜的形狀和角度。 消費者正在尋找尺寸更小、外觀更酷的產(chǎn)品。這意味著要把更小的PCB塞到更小的機箱中,同時發(fā)生故障的幾率要更低。 一方面,基于SoC的參考設(shè)計使硬件設(shè)計過程變得更容易,但這些設(shè)計仍然需要適配在一個非常有創(chuàng)意的外殼中,這也要求各項設(shè)計準則之間需要更加密切配合和協(xié)作。 例如,一種外殼決定了要采用兩塊PCB來取代單板設(shè)計,在這種情形下,PCB規(guī)劃就成了以產(chǎn)品為中心的設(shè)計中的應有之義。 這對當前的PCB 2D設(shè)計工具提出了很大的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)在這一代PCB工具的局限性體現(xiàn)在:缺乏產(chǎn)品級設(shè)計的可視化,缺少多板支持,有限的或沒有MCAD協(xié)同設(shè)計能力,不支持并行設(shè)計或無法進行成本和重量的目標分析。 這種多設(shè)計準則和協(xié)作式的以產(chǎn)品為中心的設(shè)計流程是一種完全不同的方法。不斷變化的競爭因素和以PCB為中心的方法無法跟上前進的步伐推動了該方法的發(fā)展,此時需要一個更具協(xié)作能力和更快響應的設(shè)計過程。 以產(chǎn)品為中心的設(shè)計的一個關(guān)鍵特征在于其架構(gòu)驗證使公司可以更快的響應更新、更復雜的產(chǎn)品需求。架構(gòu)是產(chǎn)品需求和細節(jié)設(shè)計之間的橋梁--這也是讓產(chǎn)品更具競爭性優(yōu)勢的地方,如果他們進行了良好的架構(gòu)設(shè)計的話。 在進行詳細設(shè)計之前,會首先針對所提出的產(chǎn)品架構(gòu),在多個設(shè)計準則下對是否滿足需求進行分析。 需要進行審查的因素包括:尺寸、重量、成本、外形和新產(chǎn)品的功能、需要多少塊PCB以及它們是否可以安裝在所設(shè)計的外殼內(nèi)。 制造商采用以產(chǎn)品為中心的設(shè)計方法可以取得成本和時間節(jié)約的其他理由包括: 同時進行2D/3D多板設(shè)計規(guī)劃和實現(xiàn); 導入/導出進行了冗余和不兼容檢查的STEP模型; 模塊化設(shè)計(設(shè)計復用); 改進供應鏈之間的通信交互。 這些功能支持企業(yè)進行產(chǎn)品層面的考慮,并能夠最大限度發(fā)揮自己的競爭優(yōu)勢。