通过3D可视化实现适当的多板形状因子

2019年6月4日

矢量的黄色，绿色和蓝色的图案上的三角形，圆形，六边形和正方形

在我职业生涯的早期，我的一位主管偶尔会说，“形式需要满足功能。”虽然我尊重他的知识，但我是新来的，说实话，我不知道他在说什么。我没有参照点。但是，“形式需要满足功能”听起来很酷，所以我喜欢它。

在PCB设计的世界里，当我们谈论多板设计的外形因素时，“外形需要满足功能”的意义越来越重要。非常小的设备在消费和工业应用中以非常快的速度工作。刚柔设计通常包括多个互连板。虽然我们必须注意信号和电源的完整性，但每个板必须安装在符合产品规格的机箱内。

使用多板PCB设计的挑战包括管理跨多板的干扰和控制从一个PCB到下一个PCB的信号时序。此外，您的PCB设计必须检查电气和机械环境中的系统级连接。最后，每个PCB和整体外壳的组合特性必须符合产品设计要求。

与多板PCB设计工作

多板PCB设计可能会有一些曲折。根据产品设计的不同，单个PCB设计可能有多种用途。或者多个设备可以使用相同的PCB设计。互连多个PCB设计形成一个完整的功能系统。从概念到设计再到生产，您应该将每个电路板作为具有自己生命周期的单个单元来管理。此外，您应该管理电路板之间的相互依赖关系。很多时候，在多板PCB设计中，一个组件在一块板上的放置会影响第二块板的布局。

在多板设计中管理单个pcb需要一致的信号名称、设计规则和良好的设计软件。您还需要确定设计是否从单个原理图分割成更小的子电路，或者设计是否使用包含多个低级原理图的顶级原理图。使用第二种选择，您可以从子电路编译多个pcb。示意图由几页组成。

第三种方法——称为逻辑系统设计——可能是一个更好的选择。采用逻辑系统设计，每个子板对应一个模块。每个模块参考特定的PCB项目和项目中的板，同时连接到其他模块作为多板原理图的一部分。您可以使用设计软件在模块之间建立连接，并用您的设计信息填充模块。逻辑系统设计也提供了一种方法跟踪多个pcb之间的信号。

逻辑系统设计需要注意文档管理，因为需要将信息从原理图传递到组装文档。通过建立包含多板原理图、多板组装文档和子PCB项目的文档层次结构，可以实现更好的文档管理结构。因为对子项目的任何更改都会影响整个系统设计，所以您的文档策略还必须包括工程变更单(ECO)。使用这种方法和适当的版本控制工具，您可以维护原始设计和当前设计之间的更改。

当您在设计软件中应用逻辑系统设计时，您可以分配信号名称，放置连接器、插头和插座，并验证信号路径。您的设计软件还应该控制走线长度，检测网到引脚分配错误和互连布线错误。当您从原理图转向布局并开始考虑路由、走线宽度和组件间隙等问题时，这些因素中的每一个都有助于设计。