PCB可制造性设计与仿真.docx

PCB可制造性设计与仿真（信息化研究杂志）2014年第二期1可制造性设计的施行步骤可制造性设计的施行步骤如下：通过规则管理器建立应用所需的不同规则，以模板的方式保存在系统中。应当遵循下面一般规范：外表贴装设计与焊盘构造标准、电子组装件验收条件、模板设计指南、试验方法手册、印制电路板制造规范、相关规范。获取元器件清单，建立应用所需的所有元器件三维模型库，可通过供给商协助获取、缺省封装库对应以及通过库编辑器自行编辑这三种方式实现。获取设计软件的电子文档及表，通过软件接口读入系统，将表与企业物料表对应，链接相应元器件库。板图阅读，可人工分层观察上每个部分。板图三维视图阅读，预知高度分配，调整布局，避免干预，如图所示。装配分析、网络分析、光板分析。分析报告输出，审查员挑选检查出来的问题，汇总成相关报告，系统自动生成格式的审查报告。设计图交由设计人员更改，再审查；通过的设计转交生产加工。2应用实例分析图所示为某电路的图，利用可制造性软件对其进行可制造性分析。图和图分别为正反面三维图。观察虚拟装配完毕的电路板三维视图，能够快速且真实地评估装配组件布局能否知足设计要求，在装配的前期更早地发现设计不合理部分，配合工具实现生产前的快速准确的工程决策。通过可制造性软件进行分析，共发现个不规范之处，将其归结成类不合规则的问题，而涉及在三维方向的问题如下：裸露铜到绿油下的铜之间的边沿间距太小，易短路。隔热盘的开口宽度太小，接地性能差。隔热盘的开口被阻住部分所占百分比太大，接地性能差。丝印到阻焊的间距太小。丝印到焊盘的间距太小。丝印到过孔的边沿间距太小。器件到器件的间距太近。器件与丝印太近。器件到裸露过孔的间距太小，易桥连。引脚与焊盘的宽度差异大焊盘小引脚太小。引脚与焊盘或过孔的直径差异大焊盘或过孔小引脚太小。引脚接触到绿油。根据分析报告的内容，对不符合可制造性设计的地方进行了相应修改，修改前后的比照图如图至图所示。图中，修改前导线过宽容易与周围的焊盘构成短路风险，修改后导线与焊盘之间的间距适当。图中，修改前导线与焊盘之间的距离太近，修改后导线与焊盘之间的间距适当。图中，修改前器件到器件的间距太近，修改后器件之间的间距适当。图中，修改前的器件到过孔的导线易断裂、易桥连，修改后的器件到过孔的导线适当。另外，对于个别不规范的地方，由于电路板面积的局限，暂时无法作大规模的修改，在适当放宽条件的情况下，这是允许的，不会对可制造性造成较大的影响。修改后的图如图所示。观察修改后的电路板三维图如图和图所示。通过可制造性分析并修改后的电路板，元器件布局合理，高度适当，能够知足设计要求。3工作可行性分析可制造性技术研究基于现有的软件系统的数据，结合后续生产制造、光板质量检测、元器件装配、实装板测试的工艺要求以及生产、装配、检测设备的加工参数，在设计阶段融入制造规则，对设计数据按工艺规则进行定性和定量分析检查。为了便于开展可制造性分析工作，应当开展如下管理措施：规范设计部门软件，确认种类，版本。收集外协单位，如制造厂、电装车间、测试部门的所有设备参数，确定加工能力，提取定量信息。结合规范模板，建立符合本身特点的工艺审查规范并录入系统。从设计及物资部门收集设计制造所用的元器件信息并录入系统，在适当的条件下，元器件的三维模型信息能够录入系统中。在部门指定专人作为可制造性设计分析员，在电装线指定工艺质量审查员，进行可制造性设计培训。对通过审查的数据，通过流程转入工艺部门，结合各类设备进行加工装配和测试。4结束语可制造性设计从产品设计开场，考虑其可制造性，使设计和制造之间严密联络，采用软件进行可制造性设计，获得了良好的效果。采用三维图形方式能够评估产品的装配特性和生产线及工位的布局，运用功能能够操控缩放、旋转等三维视图。三维图形所显示的是直接从反映近期信息的设计数据库中获取的，进而验证设计和制造方案的可行性，尽早发现并解决潜在的问题。通过相关的软件分析能够让设计人员在布局、布线的各个阶段并行进行的可制造性评审，减少人工评审的局限，做到真正的并行设计，以到达“零错误，一次性成功的目的，进而减少研发投板后的改板次数，提高研发效率，降低设计和制造成本，提高单板质量。在将来的电气布局设计、虚拟电缆设计、热设计、构造分析、可制造性分析、虚拟装配设计方面，一种集成式的虚拟制造平台将会通过三维显示方式发挥越来越显著的作用。