PCB设计需要：MCAD/ECAD协作

当您发现PCB布局中的主要部分是机柜间隙错误时，您是否曾经度过一天的混乱？我拥有，而这不是我珍惜的记忆。但这是在机械CAD系统的显示屏上：我布局中一个比我想象中要高的零件正像潜艇上的潜望镜一样从外壳中伸出来。

幸运的是，与我一起工作的机械工程师认为这非常有趣，并且因为它是早期发现的，所以这不是问题。但是，如果没有及时发现这样的错误，那么它最终将不仅仅是一个令人尴尬的错误。重新设计被认为是完整的电路板可能会浪费时间，并且可能会浪费金钱来废弃必须报废的原型。因此，必须在设计的两个方面（机械和电气方面）共同努力，避免此类代价高昂的错误。为此，设计部门需要将那些可以确保良好的MCAD / ECAD协作的程序付诸实践。

传统的PCB设计和MCAD / ECAD协作

我们从原理图和仿真工具开始的那些PCB设计通常具有为电路板的物理设计和布局定义的特定工作流程。此过程通常从机械（MCAD）设计开始，以创建电路板轮廓。同时，将添加针对特定组件类型或高度限制区域的保护区，以及用于工具和安装孔的机械特征。出于热的原因，甚至可能添加了更特定的保留区域，并且在某些情况下，将添加用于连接器或其他机械零件的定位器。完成后，将电路板轮廓数据推送到电气（ECAD）布局工具中。

然后，PCB布局工程师将零件放置在板上，一旦完成初始放置，便会将数据推回给机械设计工程师。进行初步设计审查，并获得批准，可以继续进行设计。一旦完成PCB布局，在将设计发布用于制造之前，双方将进行另一轮审查和更改。此时，将创建印刷电路板和系统机箱的原型版本，以验证电路板与机箱以及其他系统板的形状和配合情况。只有从原型构建中收集数据后，MCAD和ECAD设计才能经历一轮变更和另一个原型构建。

这是正常设计工作流程的目的，但是正如我们将看到的那样，在此过程中可能会遇到多个问题区域。

设计交流问题

有效的MCAD / ECAD协作有很多不同的因素，从工具和过程问题到简单的人为错误。以正在使用的MCAD和ECAD工具为例。如果未将这些系统设计为无缝地协同工作，则当系统尝试相互通信时，设计数据可能会变得混乱甚至丢失。

数据传输也可能会受到人为错误的影响，并且有人没有遵循正确的传输过程的次数太多了，无法计算。在某些情况下，需要手动干预才能编辑数据文件，然后接收系统才能使用它，如果操作不正确，也可能会引起问题。

此设计流程可能发生的人际沟通问题也可能产生巨大影响，因此不应轻视。如果不遵循正确的通知流程，只需更改零件位置，就可能在下游产生许多问题。

通常，这些类型的MCAD / ECAD数据传输过程以多种通知系统结束，这些系统可能包括电子邮件，清单或其他会议。无论如何，有人会在某处推纸，只是为了确保设计的所有部分彼此同步。这不仅增加了每个人的工作量，而且如果错过这些步骤中的任何一个，可能会导致进一步的复杂化。

另一个可能引起问题的问题是使用不具有现代功能的较旧的CAD系统来帮助验证PCB布局系统中的机械设计文件。许多较旧的系统仍然依靠传统的2D或2½D数据显示，这使得放置的电气组件和机械特征之间的验证难以检查。如果在这里犯了错误，则会在PCB原型构建中出现，这会带来额外的费用。要找到在CAD系统上显而易见的错误，需要建立多个原型，这是浪费时间和金钱，而可以通过使用更好的工具和流程轻松地消除这些错误。

MCAD / ECAD与有效的设计工具的协作

解决所有这些问题的最佳解决方案是使机械设计和PCB布局与CAD工具配合使用，而CAD工具旨在协同工作，而用户的干预最少。这样，您的设计部门就不必担心是否遵循了正确的过程来确保传输的设计数据正确无误。他们只需按下一个按钮，就可以立即看到设计更改，从而最大限度地减少或消除了对额外文档和跟踪机制的需求。

此外，这种能力的设计工具将具有设计人员最好地完成工作所需的功能。它们将具有3D功能，以便PCB布局工程师可以在构建原型之前验证其对机械特征的放置。通过在进行物理构建之前在CAD中捕获尽可能多的间隙错误，可以节省您的时间，金钱和很多麻烦，而这些麻烦是您在最初的原理图上首次创建的。