本文要點
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收集資訊和配置資料對於多板設計非常重要。 |
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電路圖繪製和 PCB layout 與從前無異，但需要在同一環境中處理整個系統的電路板。 |
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多板系統設計有助於設計人員對整個系統進行檢查和模擬，不再局限於單個設計。 |
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設計人員需要瞭解系統連接器的具體規格，並優化連接器來滿足電子設計要求。 |
系統內部結構圖
一、多板設計流程，PCB 設計的新拼圖
PCB 設計是一項複雜的工程。要將設備的要求轉化為提供相應功能的有效電路，需要大量的設計決策。PCB 的尺寸、形狀和性能要符合相應的標準、工期和成本要求。整個過程就像一張精細的「拼圖」，等待 PCB 設計工程師的完成。
多 PCB 設計系統的出現又增加了一塊「拼圖」，不過，它本身就更像是一張全新的「拼圖」，而不僅僅是其中一塊。在過去，系統設計通常涉及眾多人員和工具，現在則更需要 PCB 設計工程師獨當一面，這樣的優勢是可以集中決策，但同樣也帶來了更多的責任。那該如何運籌帷幄，為系統設計創建一個實用的工作流程呢？
二、多板設計過程概述
1. 從掌握好資訊開始
要想瞭解一塊電路板與目標系統的匹配程度和對話模式，需要大量的資訊，這對設計系統中的所有電路板來說更是如此。例如，如果多個電路板在同一個面板中一起製造，則需要權衡各 PCB 的層疊結構。
除了設計團隊，還要與製造商一起合作，確保軟體和機械要求都已清楚明白。多板設計將多個設計整理到一個環境中，從而縮短開發時間。因此，需要確保設計流程和工作流程即時更新，時刻就位，而不是走單板設計實踐程式的陳年老路。
2. 多板設計中的電路圖繪製
系統電路圖設計與層次化電路圖設計類似，但上層模組不是代表不同的電路區域，而是不同的電路板。多板設計的流程是在系統電路圖中將單個的電路圖連結在一起。除了設計和模擬單個電路圖，同時還可以進行系統級的模擬。
3. 整理和設置設計規則
每個 PCB layout 都需要設置設計參數、設計規則及約束條件。多板設計也不例外，每個 layout 的 PCB 元件庫、層堆疊和設計規則等都需要如此設置，不同 layout 資料庫之間的一致性越高，在不同設計之間切換時需要進行的調整就越少。
在整理和設置設計規則之前，可以先把不同的電路板外形範本、層堆疊和設計規則保存在中心位置，就像 PCB 元件庫的管理方式一樣。這樣做有助於讓設計井井有條，不必為每個設計手動輸入資訊，因此能夠儘快開始處理 layout。使用範本和副本還有助於減少重複輸入同一規則時的常見人為錯誤。
4. 多板設計實現
多板 PCB layout 與常規 layout 非常相似，依然需要單獨設計每個電路板。優點是，我們可以查看不同的電路板以及設計的機械元素，以驗證 layout 中元件的擺放。這有助於避免元件、外殼或系統中必須緊密排列的其他物體之間的空間問題。使用 CAD 工具，也可以將設計分割成幾個部分，分配給其他團隊成員，同時保持多板系統的完整性。
使用 CAD 工具的 3D 功能，可以清晰地查看設計在系統拼接完成後的各個方面情況。除了 3D 障礙檢查，還可以直觀地視覺驗證設計中的各個部分——這在以前是無法實現的。例如，可以查看連接器與電路板和其他電路板、機械障礙和系統外殼的匹配情況。它們也許會透過設計規則檢查，但以 3D 方式查看時，可能就會發現不便於檢修的設計缺陷。
5. 完整的系統設計同步審查
在整個多板系統設計流程中，很多節點上都需要對照其他電路板和整個系統，對設計進行檢查。多板系統的 3D 建模，有助於在製造之前對電路板系統進行虛擬原型驗證。與標準的原型構建過程相比，這可以節省大量的時間和金錢。同時，透過檢查多板系統中各個 PCB 之間的連通性，還能在不進行實際硬體檢查的情況下，驗證內部系統連接的正確性。
在多板系統設計流程中，設計人員該如何從系統視角把控核心，實現更好的協作和更多的「一版成功」？
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