低成本PCB設計與布局
發布時間:2014-03-20 責任編輯:lichang123
5年來,CadSoft EAGLE一直以低價格為全球設計工程師提供與昂貴的商用PCB設計軟件相同的核心功能。而這過去25年間業界是如何實現低成本PCB設計與布局的呢?
隨著PCB設計越來越普遍地與既有開發板搭配使用,同時子板被用於驅動液壓裝置與伺服電機或根據光線、動作及聲音等執行任務,PCB設計趨勢逐漸傾向於開源硬件模式與控製係統。
PCB設計的另一大趨勢是開發板的爆炸性增長。2013年10月,e絡盟旗下子公司CadSoft針對全球PCB設計師進行了一次調研,調研對象包括來自42個不同國家的專業工程師。調研結果顯示:近2/3的受訪者(64%)認為開發板一定程度上降低了他們對定製PCB設計的需求。表麵看來,這個結果威脅到了PCB設計的發展,但真實的情況是,PCB設計工具正被應用於越來越多的開發板設計當中。

盡管如此,但自其誕生以來,PCB設計並沒有發生根本性改變。PCB設計領域的創新技術一直集中於降低開發板成本並縮短開發時間,但PCB布局卻始終基本上保持一致,不斷改變的隻是使用的元器件及產品性能 —這也是造成大多數設計複雜度的根本原因。
麵對激烈的競爭環境,縮短產品設計周期對工程師及管理人員至關重要。許多公司最關心的一個問題是:工程師如何才能獲得可縮短產品上市時間並可降低設計成本的開發工具,從而應對越來越複雜的PCB設計。設計周期對產品投放市場的時間具有極大的決定性作用,而其中的PCB布bu局ju往wang往wang用yong作zuo彌mi補bu設she計ji流liu程cheng初chu期qi的de延yan期qi問wen題ti。此ci外wai,由you於yu廠chang商shang工gong作zuo地di點dian及ji設she計ji團tuan隊dui分fen布bu在zai全quan球qiu各ge地di,我wo們men不bu難nan想xiang象xiang要yao獲huo得de最zui好hao的de開kai發fa工gong具ju有you多duo麼me困kun難nan,這zhe就jiu使shi得de多duo個ge設she計ji團tuan隊dui及ji產chan品pin上shang市shi時shi間jian受shou到dao挑tiao戰zhan。
為(wei)了(le)應(ying)對(dui)這(zhe)些(xie)挑(tiao)戰(zhan),廠(chang)商(shang)急(ji)需(xu)可(ke)利(li)用(yong)既(ji)有(you)資(zi)源(yuan)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju),包(bao)括(kuo)允(yun)許(xu)互(hu)操(cao)作(zuo)性(xing)的(de)人(ren)工(gong)與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)工(gong)具(ju)。這(zhe)些(xie)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)簡(jian)單(dan)易(yi)用(yong),具(ju)備(bei)擴(kuo)展(zhan)性(xing)能(neng),可(ke)將(jiang)設(she)計(ji)流(liu)程(cheng)中(zhong)其(qi)他(ta)耗(hao)時(shi)的(de)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)。
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工程師經常提到的PCB設計工具性能包括:
提供漸進的學習曲線;
無需犧牲產能即可支持多個設計師在同一個項目上布局;
提供理想的即插即用模式,用於執行密集型任務以提高生產率;
支持全球各地用戶實時協作;
在設計流程各個階段,無需犧牲產能即可調動多學科技術專家進行開發設計。
電子行業高端市場具備的一些項目能夠用於分析設計師的實際設計、芯片如何進行內部工作以及芯片如何應對其外設產品。對於工程師來說,問題在於他們如何才能以最少的付出及最少的錯誤…而不靠一點運氣到達這一步。
雖然市麵上有大量商用產品(大多數價格昂貴,非常貴),但隻有少數產品的價格還算可接受…它ta們men不bu僅jin融rong合he了le強qiang大da功gong能neng並bing且qie提ti供gong非fei常chang低di的de啟qi動dong許xu可ke成cheng本ben。產chan品pin的de易yi用yong性xing等deng特te性xing變bian得de越yue來lai越yue重zhong要yao,可ke有you效xiao地di加jia速su複fu雜za設she計ji同tong時shi降jiang低di設she計ji初chu期qi的de成cheng本ben。
CadSoft的調研還對工程師在選擇PCB設計軟件時優先考慮的因素進行了調查,例如價格、功能性、易用性、服務支持等。調研結果清楚顯示,大多數設計工程師在購買設計工具時更為看重功能性而非價格,且60%的調查對象認為功能性是“極其重要的”一個因素。CadSoft一(yi)直(zhi)為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)超(chao)強(qiang)功(gong)能(neng)產(chan)品(pin),但(dan)要(yao)滿(man)足(zu)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)求(qiu)對(dui)於(yu)每(mei)一(yi)代(dai)軟(ruan)件(jian)產(chan)品(pin)越(yue)來(lai)越(yue)具(ju)有(you)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)。工(gong)程(cheng)師(shi)需(xu)要(yao)的(de)是(shi)一(yi)款(kuan)既(ji)可(ke)優(you)化(hua)設(she)計(ji)時(shi)間(jian),同(tong)時(shi)可(ke)為(wei)他(ta)們(men)創(chuang)造(zao)更(geng)多(duo)時(shi)間(jian)以(yi)進(jin)行(xing)創(chuang)新(xin)與(yu)檢(jian)測(ce)的(de)軟(ruan)件(jian)產(chan)品(pin)。
EAGLE備受全球工程師喜愛,被廣泛應用於從開源硬件到各種協作性工程項目的開發,包括電動車、方程式賽車、超微型衛星、商業月球漫步等各類項目。EAGLE的成功秘訣在於其既適合初學者,同時又可滿足高級用戶的需求,可為他們提供多種選擇從而有利於極大地縮短設計與檢測流程時間。
市麵上為Linux、Mac及Windows係統提供了大量完全免費的開發工具。在需要節約費用的情況下,哪些產品特性成為工程師采購開發工具的依據?
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支持功能擴展
確切地說是通過用戶語言程序(ULP)執行仿真、數據輸入與輸出以及自定義命令。EAGLE用戶一直努力實現突破性創新並通過使用數百種ULP協同提升軟件的多功能性,例如:新近推出的EagleUp 3D設計轉換器使工程師能夠將2D布局圖從EAGLE一鍵導出並導入Google SketchUp,從而創建精確的3D原型模擬圖。這使用戶能夠將多個電路板整合到同一個模型當中,使他們能夠檢測未對準的連接器及高尺寸元器件之間的“碰撞”,同tong時shi使shi他ta們men還hai能neng夠gou測ce定ding設she備bei周zhou邊bian的de氣qi流liu以yi及ji測ce試shi與yu安an裝zhuang點dian的de可ke用yong性xing。這zhe些xie在zai進jin行xing設she計ji分fen享xiang與yu開kai發fa,以yi及ji重zhong新xin評ping估gu係xi統tong級ji問wen題ti時shi特te別bie有you用yong。EAGLE還可能實現其它製造商機械格式數據的導入,並提供所有源代碼。ULP結構使用戶能夠在現有設計基礎上進一步構建出滿足特定設計需求的定製化設計。
加快設計周期
工程師通常都是在電路板上放置元器件,隨後載入原理圖並放置到PCB上模擬其行為。CadSoft EAGLE 6.4版本最近采取的一係列功能改進使得工程師可以方便使用淩力爾特的高性能SPICE 仿真器-LT-Spice、原理圖輸入工具及波形顯示器。用戶現在可以對既有的EAGLE原理圖進行仿真,並從EAGLE開始進行自動轉換。
大型元件庫
這一點對於生產率至關重要,因為用戶不可能為計劃添加到電路中的每一個元件“設計定製組件”。EAGLE本身就創建了種類繁多的元件庫,用戶還可以通過e絡盟社區獲取廠商直接提供或用戶分享的元件庫。由於從頭為每個部件創建一個小量的定製數據庫需要花費20分鍾,因此若元件庫能夠為工程師提供給一個可信賴、經由活躍社區成員檢驗的豐富信息資源中心,那麼將為工程師的設計提供極大的幫助。
為了一進步簡化並加快設計流程,電子設計工程師還可使用DesignLink這個特色工具指定其所需組件,通過設定參數可以快速地從e絡盟的在線產品數據庫中搜索到合適的元器件。 此外,工程師還可獲取大量有關元器件產品的技術信息,包括技術手冊、特定應用解決方案指南的鏈接、定價及上市時間等,均可在EAGLE設計環境中獲取而無需在多個網頁中跳轉。
獲取快速報價或更平滑的設計鏈
雖然工程師製定了符合項目預算及時間表的物料成本(BOM),並準備好開始製作PCB,dantamenwangwangxuyaoxianjiangwuliaochengbenfasongchuqubingdengdaijuece。yincigongchengshijixucongkekaodegaopinzhifuwuhezuohuobannalihuodeyikuantesegongju,yibiankuaisuhuoquxiaopiliangPCB製作的報價並獲得快速原型設計服務。
總之,隨著電子設計趨勢的持續發展,產品的功能性、可用性及價格等核心要素依舊是工程師最為看重的因素,這也一直是CadSoft的優勢所在。CadSoft 可為工程師提供具備功能性的低成本軟件,從而幫助優化工程師的生產率,相信CadSoft將在未來持續保持其優勢與特色。
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