“原型機(jī)的成功并不意味著設(shè)計(jì)已為生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。工程師必須在設(shè)計(jì)階段全面考慮生產(chǎn)制造過(guò)程中的各種潛在問(wèn)題。”
推薦聽(tīng)一下播客,播客內(nèi)容比文字更精彩:PCB 設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤可能在生產(chǎn)階段造成嚴(yán)重問(wèn)題,導(dǎo)致設(shè)計(jì)報(bào)廢、生產(chǎn)延誤和成本增加。原型的成功并不意味著量產(chǎn)也能成功,因此在設(shè)計(jì)早期階段就應(yīng)考慮生產(chǎn)可行性的重要性。 本文總結(jié)了常見(jiàn)的與生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)計(jì)缺陷并提供了解決方案。
缺乏關(guān)鍵信號(hào)測(cè)試點(diǎn)
問(wèn)題: 這是最常見(jiàn)的錯(cuò)誤之一。沒(méi)有測(cè)試點(diǎn),板廠無(wú)法驗(yàn)證電路板功能,導(dǎo)致:
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缺陷無(wú)法及早發(fā)現(xiàn),后期修復(fù)成本更高。
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制造商可能在未經(jīng)測(cè)試的情況下發(fā)貨,或收取額外費(fèi)用制作定制測(cè)試夾具。
解決方案:
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為所有重要信號(hào)(電源、地、復(fù)位、通信總線、關(guān)鍵GPIO)添加測(cè)試點(diǎn)。
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避免在射頻或高頻信號(hào)上添加測(cè)試點(diǎn),因?yàn)榧纳?a href="http://www.cshb120.cn/tags/電容/" target="_blank">電容會(huì)引起問(wèn)題。
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將所有測(cè)試點(diǎn)集中放置在電路板的同一側(cè)(通常是底層或與元件相對(duì)的一側(cè))。
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測(cè)試點(diǎn)附近添加接地焊盤(pán),并清晰標(biāo)記。
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避免將測(cè)試點(diǎn)放置在電路板兩側(cè),這需要更復(fù)雜、更昂貴的雙面“針床”測(cè)試夾具。
缺少 PCB 部件號(hào)和修訂版本
問(wèn)題: 看似微不足道,但會(huì)在生產(chǎn)中造成極大混亂:
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工廠可能混淆不同版本的設(shè)計(jì),導(dǎo)致生產(chǎn)錯(cuò)誤版本。
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調(diào)試問(wèn)題時(shí)難以確定正在查看的電路板版本。
解決方案:
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始終在 PCB 絲印層上包含部件號(hào)/項(xiàng)目名稱和修訂版本,例如“部件號(hào)1203,修訂版B”?!?/span>
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保持標(biāo)簽小巧、不礙事但清晰可見(jiàn)。
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確保 PCB 上的信息與 BOM、Gerber 文件和貼片文件中的信息一致。
缺少貼片對(duì)齊用的基準(zhǔn)點(diǎn)

問(wèn)題: 在復(fù)雜板或大批量生產(chǎn)中,這會(huì)嚴(yán)重影響可制造性:
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貼片機(jī)無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)齊電路板,導(dǎo)致元件放置錯(cuò)誤。
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工廠需要手動(dòng)對(duì)齊(慢且易出錯(cuò))或修改文件添加基準(zhǔn)點(diǎn)。
解決方案:
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至少在電路板上添加兩個(gè)全局基準(zhǔn)點(diǎn),最好位于相對(duì)的角落,以提供更可靠的對(duì)齊。
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對(duì)于 QFN、BGA 或細(xì)間距連接器等高密度封裝,考慮在這些部件附近添加局部基準(zhǔn)點(diǎn),以提高放置精度。
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確保基準(zhǔn)點(diǎn)周?chē)辽儆?毫米的間隙,且不要用阻焊層覆蓋。
沒(méi)有拼板或分板策略
問(wèn)題: 批量生產(chǎn),特別是小型電路板,需要拼板:
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如果未提前規(guī)劃,板廠可能會(huì)自行拼板,這可能會(huì)干擾布局。
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分板設(shè)計(jì)不當(dāng)可能導(dǎo)致電路板破裂、連接器損壞或焊點(diǎn)斷裂。
解決方案:
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從設(shè)計(jì)開(kāi)始就考慮拼板,特別是在電路板尺寸較小時(shí)。
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添加郵票孔或 V-cut,并確保重要元件遠(yuǎn)離邊緣。
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與制造商溝通他們的偏好,了解工具孔、面板尺寸和間距,并索要面板模板。
使用難以采購(gòu)或已停產(chǎn)的零件
問(wèn)題: 在供應(yīng)鏈不穩(wěn)定的情況下,這是一個(gè)大問(wèn)題:
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部件短缺會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)暫停,延誤交期。
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制造商可能不告知您的情況下替換零件,增加產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)。
解決方案:
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在 BOM 鎖定前,使用 Octopart 或 Find Chips 等網(wǎng)站檢查零件可用性。
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確保每個(gè)零件都可從多個(gè)供應(yīng)商處獲得,且未接近報(bào)廢(EOL)。
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選擇易于查找和受支持的零件。
元件間距過(guò)緊,無(wú)返修空間
問(wèn)題: 在原型階段為了節(jié)省空間而緊密堆疊元件,但在生產(chǎn)中會(huì)造成問(wèn)題:
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返修困難,例如探查、重新焊接或更換元件。
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高矮元件距離過(guò)近可能在檢查時(shí)產(chǎn)生陰影,甚至影響回流焊。
解決方案:
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除非絕對(duì)必要,否則不要將元件放置得太緊。
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在連接器、高大元件以及任何可能需要調(diào)試或返修的元件周?chē)舫鲱~外空間。
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為返修工具(人手、鑷子、烙鐵)留出空間。
總結(jié)與建議
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預(yù)防性設(shè)計(jì): 盡早考慮生產(chǎn)可行性是避免昂貴返工和延誤的關(guān)鍵。
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制造商溝通: 積極與合同制造商溝通,了解他們的要求和偏好。
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利用工具: 使用設(shè)計(jì)清單和在線資源來(lái)識(shí)別和避免常見(jiàn)錯(cuò)誤。視頻中提供了“設(shè)計(jì)錯(cuò)誤清單包”的資源,建議利用這些工具。
通過(guò)遵循這些最佳實(shí)踐,設(shè)計(jì)師可以顯著提高 PCB 的可制造性,確保產(chǎn)品順利從原型階段過(guò)渡到大規(guī)模生產(chǎn)。
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