PCB制造商對接受到的PCB設計，很可能想提出一些反饋意見，其中關于設計一定有令人困惑且老生常談的故事。

因此，本次采訪邀請幾位PCB制造專家，分享他們對PCB設計師需要更徹底了解的挑戰之見解。對于這些挑戰，你同意哪一方的觀點？

01

問：對于PCB設計師，你最關心的是什么?

Dana Korf：阻抗和信號損耗易變性。近年來，射頻設計師非常關注的信號完整性現已成為標準數字和模擬設計的要求。仿真工具用于表征設計的標稱特性，以及主要技術規范公差的上下限，以便快速制造樣品并進行測試。可以反復幾次構建和組裝樣品，直到獲得適當的結果。

Korf：信號性能可能會受到鉆孔、激光孔內徑、電鍍后的直徑、材料介質厚度和電氣性能、阻焊膜、Dk和厚度、走線寬度公差的影響，但走線厚度對信號性能的影響程度較小。然而，制造商很少被要求向設計師提供這些信息。因此，設計師不知道PCB是在公差范圍的上限、下限還是中間構建的。設計師經常抱怨新版或構建的PCB不如上一版。當然，也有可能不會。最有可能是由于制造公差導致的。

Korf：當設計有嚴格的阻抗或損耗要求時，設計人員應該要求獲取更多關于接收到的PCB關鍵參數的信息，以便更好地將實際性能與預期性能相關聯。

問：PCB設計師應該著重關注哪些主要事項?

Korf：過度規范。過度規范要求會導致成本明顯上升。其中最常見的原因之一是，從一個設計復制要求到另一個設計中，而設計師并未充分了解其他設計的要求是否適用于自己的設計。另一個原因是PCB硬件工程師和設計師在職業生涯早期沒有充分學習成本影響。試問，社區學院和四年制大學教授了多少PCB制造課程?

Korf：我每天都在使用20年前的蘋果iPod。這是一種消費類產品，可能并沒有被設計或期望使用這么長時間。我想知道，對于只需要使用5年左右的PCB來說，額外規范造成的成本有多少？

Korf：過度規范的常見例子之一是未使用IPC規定的 1級產品要求。這樣做的目的是為在較短的使用壽命內運行的系統提供足夠的余量。但大多數非3級產品設計師默認將PCB指定為2級產品。將產品級別從2級降低到1級有可能提高生產良率，降低加工成本、材料成本，從而可降低產品總成本。

問：PCB設計師應該著重關注哪些問題?

Korf：文件包的質量。設計師使用基于Gerber的文件包將數據發送給制造商和組裝商，要求制造商人工解譯圖紙和規范，并人工將需求關聯并輸入其CAM系統。例如，需要單獨的網表，因為假設數據可能是錯誤的。走線厚度也是人工輸入的。

Korf：PCB行業擁有智能數據格式25年了。格式為西門子ODB++和IPC-2581。研究表明，只有不到25%的所有數據包是基于這些格式的。

Korf：這些是將智能數據從CAD系統傳輸到CAM系統的智能數據格式，這樣它們就可以自動加載大量數據，而無需人工干預。這些智能格式也不需要那么多的電子文檔，如制造圖紙、物料清單電子表格、疊層圖等。提供的文檔和發送的重復信息之間經常存在差異。因此延長了生產或樣品周期，并會引入錯誤。

Korf：設計師應立即與供應商合作，并改用IPC-2581或ODB++，以縮短設計周期并提高數據傳輸質量。

02

問：對于PCB設計師，你最關心的是什么?

Qandeel Sheikh：了解PCB的目的和應用。設計PCB涉及的不僅僅是創建布局。必須考慮PCB的目的和應用。其中包括它的接口、技術、外形因素和電子電路設計。當設計具有非常細間距元器件(如0.4毫米BGA)的高密度應用時，設計師必須清楚地了解逃逸元器件I/O 并在PCB上布線這類元器件所采用的扇出技術，如疊層微孔、激光通孔、跳孔、HDI，以及VIPPO(vertical interconnect process with plated over，鍍覆垂直互連工藝)。

Sheikh：PCB設計師應充分了解電子電路設計和原理圖，以確保PCB布局符合其預期目的。例如，為通信系統設計的PCB與為電源系統設計的PCB具有不同的要求。

Sheikh：對于復雜的PCB技術，設計師應考慮影響PCB生產成本的各種因素，包括材料選擇、銅重、PCB尺寸、層數、涂層選項(ENIG、HASL等)以及最小走線寬度和線距要求。

問：PCB設計師應該著重關注哪些主要事項?

Sheikh：熱量管理和信號、電源完整性是PCB設計過程中需要著重關注的主要問題。EMI合規性、高電壓和低電壓的功率處理以及確保信號完整性都是PCB設計的主要方面。例如，有時在微型設備中隔離數字和模擬信號變得很有挑戰性。對于高電壓和低電壓電源軌也可以觀察到相同的問題。

Sheikh：傳輸的數據可能會失真、受到干擾或衰減，從而導致不精確或不可靠的結果。PCB設計師必須按照信號完整性、適當接地、屏蔽和布線技術的最佳實踐來設計PCB，以防止信號反射、串擾和電磁干擾(EMI)等問題。

Sheikh：具有高密度和高速信號的大功率PCB也存在與熱量相關的問題，需要仔細管控。當增加銅的尺寸、厚度時，設計師需要確保在散熱和功率相關問題之間達到適當的平衡。PCB設計師需要仔細考慮發熱元器件(如處理器、電源芯片或大功率LED)的放置位置，并設計適當的散熱管理解決方案(如散熱器、熱通孔和鋪銅），以有效散熱并保持最佳工作溫度。

問：PCB設計師應該更多了解哪些技術或工藝?

Sheikh：制造和組裝過程。PCB設計者需要在設計時考慮到制造和組裝過程，尤其是在為組裝和測試(DFx)進行設計時。可以通過確保物理布局不違反工藝能力來實現，考慮物理布局將如何與組裝過程相互作用，并為測試板做出設計考慮。此外，設計師必須確保組裝后的PCB不會干擾配接PCB和其他機械部件。例如，設計師必須了解如何設計具有足夠公差和間隙的PCB，以便正確安裝散熱器和外殼。

Sheikh：簡而言之，設計PCB需要綜合考慮電路板的目的和應用、散熱管理、信號和電源完整性以及制造和組裝過程。設計師應該清楚地了解驅動這些關注點的基本原則和價值，以確保他們的設計不僅在技術上而且在功能上都是穩定的。這將提高其設計的精確性、可靠性、可持續性、效率和簡潔性。

03

問：對于PCB設計師，你最關心的是什么?

Dave Hoover：今天的PCB設計師需要更好地了解實際制造公差和生產能力。他們需要與制造商的應用工程師合作，以充分了解PCB工廠的生產能力。

問：PCB設計師應該著重關注哪些主要事項?

Hoover：選擇材料時，設計師應注意材料供應商提供的支持和服務。切記：重點并不完全是價格。

問：PCB設計師應該著重關注哪些問題?

Hoover：設計師需要了解短期NPI(QTA)與批量生產數量之間的區別。兩者之間可能存在巨大的差異；對QTA批量規模保持更嚴格的公差很容易。

04

問：對于PCB設計師，你最關心的是什么?

Gerry Partida：更多的設計者必須關注內部埋層、盲層的最小導體厚度。

問：PCB設計師應該著重關注哪些主要事項?

Partida：計算焊盤尺寸，使其達到2級或3級產品要求。

問：PCB設計師應該著重關注哪些問題?

Partida：非功能性焊盤和鉆孔到銅的距離；不存在多余的布線空間。

編輯：黃飛

?