电子产品设计:PCB CAD工具的制造和装配建议

2020年4月21日

在电子生产线上与装配工程师一起工作

如果你在20世纪初去杂货店购物，你会毫不犹豫地走遍整个城镇去寻找面包店、肉店和农产品市场。直到1916年，Piggly Wiggly作为第一家自助杂货店开业。在这里，你可以在一个地方买到面包、肉和蔬菜，“一站式商店”一词就诞生了。

一站式购物的概念在很长一段时间内渗透到电子产品设计行业。多年来，我们一直依靠个人贡献者完成他们的特定任务，然后把设计“扔”给下一个人。这种划分的设计方法有时会导致制造中的问题。

幸运的是，现在有了新的工具和方法，可以在常规PCB设计周期中创建一站式购物过程。使用当今的CAD工具，工程师可以在一个环境中同时进行布局和机械设计。这是如何帮助创建一个新的范例，在电子产品设计的制造和组装。

用于制造和组装的PCB布局

传统上，印刷电路板是为一个新的电子产品原型设计和制造的。目标是利用电路板来开发和改进电路，并证明产品的概念。通常情况下，这些原型板的开发速度很快，而且它们的设计并没有针对大规模生产进行优化。这将要求电路板最终必须重新设计以用于生产，这意味着电路将不得不再次验证。通过多次设计和验证来完成原型，设计成本可能很快就会失控。

然而，由于现代PCB设计CAD工具的功能，原型和新产品引入(NPI)电路板可以从一开始就设计为大规模生产。以下是这些工具中的一些功能，可以有效地用于这种级别的设计:

在线零件检索:这些工具的在线零件搜索功能将使您可以访问当前的零件信息，而不是在设计中使用初步的符号和印面数据。这将允许您根据实际部分进行设计，而不是在设计中使用可能不正确的占位符。
规则和约束:你不仅可以设置设计规则和约束，还可以设置规则来管理你的设计为可制造性而设计(DFM)。这将确保您不会违反最小放置间距或其他程序集约束。
数据交换:为了建立你的规则和约束，你需要知道使用什么值。与您的制造商使用交换数据的能力ipc - 2581在美国，你可以直接导入他们的制造规则，确保你第一次就掌握了正确的规则。
3D查看和检查:在电路板设计过程中，能够以3D方式查看组件的位置是非常有用的。你将能够立即看到一个连接器是否需要移动，以便有足够的间隙插入它。

正如你已经看到的，好处的清单是令人印象深刻的，将被证明是非常有帮助的PCB布局，以保持设计成本降低。但是等等，还有更多的电子产品设计和开发的好处要谈。

使用OrCAD的部件搜索来查找并在原理图上放置正确的组件

面向制造与装配的机电产品协同设计

PCB设计CAD系统有能力携带高度信息在其组件的足迹，以导出到机械系统，只要他们已经存在。但是现在这些足迹也可以携带STEP模型信息。

这打开了一个全新的3D设计画布，而不是只能在传统的平面2D CAD渲染中工作。通过这些功能，您可以看到连接器如何扩展到板的边缘，以便将其放置在最佳位置。您还可以看到小部件如何围绕大部件进行更紧密的分组，而不是将其放置在简单的矩形部件轮廓上以供参考。的使用步模型，你现在还可以做很多事情:

导入机械3D模型:通常不在PCB占地面积中建模的电路板特性现在可以被视为STEP模型。这包括诸如加劲条、风扇、开关和弹出标签等对象。你不仅可以在3D中看到这些物体，还可以操纵任何移动的部件，以查看它们如何与组件位置相互作用。
可以使用多块系统板:额外的系统级板也可以添加到PCB设计数据库。这将允许您检查和查看不同的板将如何在系统中组合在一起。
在系统插框内工作:您还可以将系统插框作为STEP模型添加到PCB数据库中。这将为您提供独特的能力来验证哪些内容进入外壳设计在将PCB数据发送给制造电子产品之前。