了解PCB原型与用于开发板的组装之间的关系

无论您是缝制衣服，烹饪食物还是建造电路板，您都将经历一个试验阶段，最终将得到最终结果。裁缝会在缝制完成之前尝试对接收者的部分完成的衣服进行检查，以检查其合身性。祖母没有问过谁，在炉子上做炖菜是否需要加更多盐？当我们由合同制造商（CM）制造电路板时也是如此。在我们承诺定期进行电路板的生产之前，我们将获得电路板的原型，以便首先进行测试和评估。

原型制作对于PCB设计的成功至关重要。设计工程师需要快速掌握硬件，以测试和调试设计，或尝试设计替代方案以提高电路板的性能。原型制作与同一块板的常规大批量生产运行有很大不同，后者侧重于可靠地生产大量没有任何缺陷的板的需求。让我们花点时间仔细研究这些差异，并了解设计人员和制造商如何更好地合作以改善PCB原型和组装工艺。

 

了解PCB原型和组装

尽管PCB原型制作和常规的大批量生产都会产生组装好的印刷电路板，但这两个过程之间还是存在一些差异。为了确保可靠地制造大量电路板，常规生产是固定过程，因此生产PCB原型的目标是灵活性，以便快速组装少量电路板。这样，设计工程师可以开始其测试和调试过程，以及寻找尽快改善设计性能和质量的方法。

灵活性是PCB原型制作过程的关键。原型板通常是一个在进行中的工作，并且生产过程必须足够灵活以允许对板进行修改，以适应在进行中的设计更改。以下是一些示例制造商如何保持灵活性的示例：

l 使用含铅焊接工艺代替特定的无铅焊接化学物质来限制有害物质（RoHS）的符合性。尽管董事会需要符合RoHS 在正常生产时，这不是原型的要求。

l 根据原型的需求和目的，并非所有组件都需要包含在装配中。代替用于常规生产的细间距组件，可以使用更宽的零件来帮助进行测试和调试。

l 原型板还可以包括生产板不需要的用于测试和调试的特定选项。这些可能包括其他连接器，IC插座和测试探针柱。

l PCB文档将随着原型需求的变化而变化；但是，对于较小的更改或调整，可能不需要完整的文档。对于装配来说尤其如此，因为某些更改不需要更改订单。例如，将为最终原型重置的修改。

CM可以灵活地构建其原型的另一种方法是在保持可制造性标准范围内的同时放松其设计。尽管这些对于常规生产运行是必须的，但是许多DFM问题可以通过手动组装和返工过程来纠正。同样，总体目标是使原型板快速构建并交还给设计工程师。但是，为进行常规的大批量生产而组装PCB的方法是非常不同的。

 

大批量PCB组装

为了快速组装PCB原型，灵活性是游戏的名字，而常规的PCB生产大批量生产则依靠固定的过程来提供最一致的结果。这里的目标是分配高质量的电路板，而不会产生任何组装错误，以保持生产流程的顺畅。为此，需要与原型构建相反的操作：

l 必须按照所有必需的行业标准来制造PCB，并且必须对其设计进行优化以满足RoHS和其他与合规性有关的法规。

l 电路板必须完全组装，并且用于测试和调试的原型版本的任何零件替代都必须使用常规生产级别的组件进行重新配置。

l 生产设计中必须包括所有DFM要求。这包括组装设计和测试规则设计，以实现最大的生产良率。

l 为了满足可能需要的任何行业安全和标准测试，必须完全满足所有文档要求。

 

与CM合作进行PCB制造

如上所述，对设计进行了一些修改，可以在原型制作过程中加快电路板的组装速度。这些总结如下。

l PCB原型和装配修改

l 固定流程的灵活性

l 电路板可能未完全组装

l 可以用不同的零件代替测试

l 用于测试和调试的选项，例如套接字

l DFM公差可以在标准范围内放宽

l 文档可能不会随董事会而改变

为确保PCB的生产尽可能顺利，您可以采取一些措施来帮助您。首先，请尽早在设计周期中争取CM的服务。他们这样做已经有很长的时间了，并且在建立电路板以实现最佳生产效果方面具有很多技能和经验。例如，您的CM将拥有许多有价值的信息，这些信息将帮助您为设计选择正确的材料和板层堆叠。您可以做的另一件事是在设计上遵循他们的工程建议，以便从一开始就朝着生产级设计的方向努力。当设计从原型阶段过渡到常规的大批量生产时，这将减少您必须进行的DFM更改量。