是时候围绕材料清单设计印刷电路板了吗

现在做印刷电路板设计师不容易。我们过去认为理所当然的部分现在真的很难得到。地缘政治贸易战和大流行是供应不足的严重诱因。我们真的不需要一个日本芯片工厂被烧毁来让事情变得更糟。一艘巨大的货轮堵塞了一条重要的航运大动脉长达一周，这对这种情况也没有帮助。

在供应链中播下的恐惧、不确定性和怀疑，给采购经理带来了压力，而采购经理则会尽最大努力确保尽可能多的材料。订购超过预期需求的库存是大型企业的典型下意识反应。一些采购订单可能是防御性措施;这是为了阻止他们的竞争对手，因为他们自己也人手不足。

汽车制造商是美国、德国和日本经济的重要部门。他们一直忙于游说各自的政府，向芯片制造商施压，目的是为他们都想制造的汽车提供充足的设备供应。用坚固耐用的设备支撑这个行业，留给其他行业的带宽就更少了。

“稀缺导致稀缺……”

剩下的主流芯片已经成为一个战略和战术棋子，被超买以确保未来的供应。稀缺性导致稀缺性，因为大玩家会利用自己的影响力吸收尽可能多的筹码。对于PCB设计师来说，事情仍然是混乱和不确定的，因为他们必须适应供应链危机．

提前期是预测需求的关键因素之一。我从芯片公司的联系人那里听到的是，在这种环境下，他们面临着很多不确定性。如果每个人都试图得到比他们需要的更多的分配，那么真正的需求是什么?又不是说他们可以宣布一个新的晶圆厂，然后马上就有更多的芯片。制造芯片需要芯片，为芯片制造商制造设备的公司和我们处于同一条船上。这是一个恶性循环。

图1。图片来源:日经亚洲-典型的芯片交货时间以及目前的特殊情况。

这不仅是领先时间，也是对这些数字持续增长的信心。我们知道这很糟糕，但我们还没有看到隧道尽头的任何光明。当你不知道自己手里有什么牌，甚至不知道牌堆里有多少张牌时，你很难确定地提前计划。你愿意支付更高的价格来确保6个月甚至3个月的供应吗?这些都是战术问题，但一旦我们找到可行的前进道路，它们就变成了最紧迫的技术问题。

快点等着?我觉得我们需要更好的方法。摆脱传统的项目管理，转而采用敏捷的项目管理可能是当前这种不确定时期更好的解决方案。也许你听说过敏捷方法论。它更像是一个软件开发的东西，但也可以应用到硬件上。敏捷不是有具体开始和结束日期的项目，而是依靠将所有人聚集在一起，围绕一组参数设定目标，并在冲刺中执行该计划。学习并重复。

先设计后使用，新现实的新范式

在本例中，参数是列入材料清单的行项目。整套产品有很多冗余，只有那些最有可能可用的产品才会进入产品。每个芯片都有自己的布局，随着你的移动，一个芯片布局库就会生成。有些电路元件可能永远不会被整合到电路板级别，但如果你需要的话，你可以拥有它们。

你不是在为设计重用模块编目，而是在为所有东西设计子电路。即使它在板上是一次性的，也可以将其创建为一个模块，以便将其从引用指示符的约束中解放出来。这个想法是通过为你可能需要的所有东西设置子布局来保持你的选择余地。

模块化原理图可能不那么环保，因为每个芯片将使用一整页或几页，留下一些空白空间。我们中的一些人仍然使用纸质原理图，特别是在放置和作为最终设计评审的道具时。在此期间，有人验证了子电路，以降低技术风险，同时解决了战术风险。

这更多的是模拟，而不是实际的台架工作，但有可能为需要更多数据的子电路生成pcb。也就是说，假设你能得到投影分量的一些样本量。各种功能部件可以在测试台上拼凑在一起，以便在最终的形状因子之前获得更好的特性。

您想要的是一组电路，其中您有信心它们将按要求执行。然后，挑选子电路，这样你就可以完成材料清单，并在预算内按时交付你的电路板。单个分离板将变成由多个印刷电路板组成的可互换系统。

处于风险的组件有多个足迹

为了减少不确定性，可以使用支持两个不同组件的单个占用空间。这不是一个理想的解决方案，它将在下一次迭代中被提炼为单个足迹。这是关键。您正在处理一个动态的组件宇宙，需要能够快速地将一个板组合在一起。

图2。U27和U46是相同频率的晶体，但使用了两种不同类型的封装。它们是互斥的填充选项，具体取决于可用的组件。

中间人是另一种保持选择余地的方式。概念很简单;在基材的底部有一个足迹，在顶部有一个不同的足迹。两者的连接使得旧的电路板可以学习新的技巧，或者至少可以容纳不相同的第二个源组件。

匆忙制作板子可能不是最佳解决方案，但请放心，使用敏捷方法意味着要进行一次又一次的迭代。快速地失败，然后用你所知道的继续前进。管理这种风险是一项团队运动，需要扎实的沟通。有趣的时代需要更先进的解决方案。