通过3D可视化实现适当的多板形式因素

2019年6月4日

三角形、圆形、六边形和正方形上黄色、绿色和蓝色图案的矢量

在我职业生涯的早期，我曾为一位主管工作，他偶尔会说:“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，所以我很喜欢。

在PCB设计的世界中，当我们谈论多板设计的形式因素时，“形式需要满足功能”具有越来越重要的意义。非常小的设备在消费和工业应用中以非常快的速度工作。刚性-挠性设计通常包括多个相互连接的板。在注意信号和电源完整性的同时，每块单板必须安装在符合产品规格的机箱中。

使用多板PCB设计的挑战包括管理多板之间的干扰和控制从一个PCB到下一个PCB的信号时序。此外，PCB设计必须检查电气和机械环境中的系统级连通性。最后，每个PCB和整体外壳的组合特性必须与产品设计要求相匹配。

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。或者多个设备可能使用相同的PCB设计。多个PCB设计相互连接形成一个完整的功能系统。当从概念到设计再到生产时，你应该将每块板子作为具有自己生命周期的单个单元来管理。此外，您应该管理这些板之间的相互依赖关系。在多板PCB设计中，很多时候，一个组件在一块板上的位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根据单个原理图工作，该原理图划分为更小的子电路，还是设计使用包含多个较低级原理图的顶层原理图。使用第二种选择，您可以从子电路编译多个pcb。原理图由几页组成。

第三种方法——称为逻辑系统设计——可能是更好的选择。通过逻辑系统设计，每个子板与一个模块相关联。每个模块引用特定的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。也为系统的逻辑设计提供了一种方法跟踪跨多个pcb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转移到组装文档。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更改命令(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迹线长度，检测网络到引脚的分配错误和互连布线错误。当您从原理图过渡到布局并开始考虑路由、迹线宽度和组件间隙等问题时，这些因素都有助于设计。