由Leland Teschler，执行编辑
南希范植伟
即使是智能工程师甚至可以在创建印刷电路板时会误测错误。来自战壕的几个故事说明了在这次采访中如何出现问题南希范植伟，美国俄勒冈州穆利诺市Sunstone Circuits制造总监。
一些工程师认为，一旦印刷电路板的规格交给电路板制造商，设计过程就到了最后阶段。但令人惊讶的问题可能会出现在获取可行的PCB的过程中。我们采访了Sunstone Circuits的Nancy Viter，讨论了一些问题，如使PCB难以制造的典型实践，以及为什么工程师盲目相信PCB布局软件不是一个好主意。Viter自2008年以来一直担任Sunstone的制造总监。Sunstone从1972年开始生产多氯联苯。
设计世界：有人说设计工程师不是最好的制造工程师。你能给我们举个关于电路板的例子吗?
viter：我们处理谁送我们董事会设计的工程师真的很棒。但我们仍然发现他们发送给我们的问题。我们的预工程人员看设计，看看它们是否会通过制造过程以及成品板是否将按预期工作。他们经常发现引起客户痛点的东西。
在一种情况下，我们收到的设计包括表面安装附着点到板的内层。我们不确定董事会设计师是否理解他所做的事。正如我提到的，有时我们和真正的火箭科学家打交道。有时对我们来说看似错误的东西，实际上可能是尖端技术尚未被广泛理解的一个例子。所以我们不确定我们在处理的是一个设计缺陷还是一个全新的东西。我们询问工程师，他如何将表面安装组件安装到内层，他坚持认为设计是正确的。
好吧，我们把董事会转过来，当它在工程师的手中时，他终于意识到有个问题。他只是把其中一层贴错了标签。在随后的董事会设计中，当我们指出改进的机会时，他更仔细地听取了我们的意见。这堂课他可能永远不会忘记。
DW：他的董事会怎么了?
viter：出于礼貌，我们最后帮他重建了。我们认为这是一种向他表明，他和我们在一起会得到很好的照顾的方式。
但这个小插曲说明了一点。工程师应该注意PCB制造商在出现错误时如何处理问题。回报应该优先考虑，因为他们已经离开过一次了。并不是所有的制造商都有这种理念。退货排在最后的情况并不少见，因为交易已经完成了。工程师们应该提前询问如果返回会发生什么情况，以及是否还需要两周时间才能把重建的木板拿回来。
DW：目前，许多工程师使用PCB布局软件进行电路板设计。为什么像这样的问题会出现在路由自动化之外?
viter：你可能会认为自动路由器软件本质上避免在电路板难以制造的区域留下痕迹。但是，尽管自动路由器的概念很好，但软件的智能程度取决于安装它的人。只有在正确的规则到位的情况下，设计才能发挥作用。
如果在PCB CAD软件中规则设置不正确，可能会导致自动布线过程中的间距问题。这个例子(顶部)显示了在一个简单的板上有0.001和0.003的间距违规。为了处理狭窄的尺寸，板制造商最终可能会以更严格的技术价格报价这项工作。以客户为中心的董事会将提供降低成本的建议。在这种情况下，对轨迹(底部)的简单重新定位将其改为“简单技术”类别，在从原型量到生产运行的过渡中节省了数千美元。
路由软件的部分问题在于，当它被广泛应用于电路板设计时，使用该软件的工程师往往很少或根本没有接受过关于如何布局电路板以使其可制造的培训。这种培训真的很缺乏，这给工程师和董事会之间的关系带来了很大的负担。
DW：由于PCB路由软件，您出现了哪些问题？
viter：有人需要时间才能加快如何用它生产可制造的设计，甚至可以理解他们在给定的设计中看到的内容。平均工程师可以在15英寸上看设计。屏幕，它看起来可行。一点2英寸。在大屏幕上吹过的方形板可以给出虚假印象，迹线之间存在很多空间。但是一旦董事会制作，那些看起来好像卡车可以穿过它们的空间可以最终围绕人性的头发的宽度。
这就是制造商可以与工程师一起使用的地方。可能只有几个难以处理的区域。董事会可能有其他房地产。如果只有几条迹线略微不同地进行路由，电路板可能会花费显着较低。你当然不想用一些成本的东西进入生产超过它的东西。制造商可以微调面板设计，以保持这种情况。
DW：你是否发现除了电路板设计之外的问题是由于设计工程师的缺陷而产生的?
viter：电路板设计文件本身的生成会导致制造问题。文件的大小可能是个问题。数gb大小的文件通常会在数据传输和制造中造成问题。我们注意到，随着普通计算机的功能越来越强大，尺寸问题变得越来越频繁。过去，工程师对内存限制更加敏感。现在，即使是笔记本电脑也有4gb的内存，所以人们的心态似乎是，任何文件大小都可以，但在现实中，过大的文件可能会减慢或停止生产过程。
DW：有什么板子的功能是有问题的吗?
viter：董事会上的徽标是习惯性的打嗝。PCB CAD程序让设计人员为电路板创建一个徽标，但问题是设计必须通常输出到Gerber语言。Gerber是一种矢量语言，作为描述PCB功能的事实标准，但它不是一种智能语言。徽标经常出现乱码或缺少碎片。
在一个用于军事用途的板上，我们能让一个标志正确出现的唯一方法是将它分开，这样它的一个部分就可以在99个不同的板层上。在原型制作车间，这种问题会严重减缓电路板的制造过程。此外，与制造商的合作可以防止生产停滞，以及获得一个看起来不正确的标识的失望。
DW：这个问题只存在于商标上吗?
viter：将设计文件转换为Gerber可能会导致其他问题。罕见的形状（称为PCB PARLANCE中的孔径）可以通过不同的方式来实现。例如，由于某种原因，电路板可能需要一个像八角形状的垫。当它放在板上时，它的旋转可能会略微发生变化，因此八角形的点产生空间违规或潜在的短路。扭曲它几度可能会解决这个问题。这就是制造商应该与工程师交谈的地方，并提出一些问题。
由PCB CAD程序创建的焊锡掩模很少是没有问题的。在这种情况下，(左)焊料掩模开口被如此扩大以至于间隙重叠，消除了表面安装之间的任何掩模坝。如果保持原样，在组装过程中缺少掩模水坝会导致显著的桥接。解决这个问题的一种方法是要么在PCB CAD程序中调整设置，以创建一个相当于设计最小电路空间距离的一半的全局扩展，要么创建一个全局“无膨胀”(pad-master)。然后，板房可以根据其能力进行调整，在需要的板上提供覆盖和适当的可焊性开口。
不仅仅是Gerber文件会输出不正确的信息。PCB CAD包因不能正确地生产焊料掩模而臭名昭著。焊接掩模可能是一个敏感的情况，因为工程师通常不会考虑太多。你必须确保掩膜使焊盘打开，这样他们就可以在焊线之间留下保护。这很棘手，因为表面安装的组件密集在一起。问题是，PCB CAD包没有提供很多帮助，以获得正确的焊锡遮罩。这是董事会可以提供帮助的另一个领域。
一个免费或便宜的Gerber查看器或许多免费DFM服务之一，可以帮助捕获格栅误差，例如格式不当。具有特殊塑造的垫子对于被误解是臭名昭着的，因此最好只在绝对必要时使用它们。0.002英寸。空间变为0.006英寸。正确输出时的空间。
DW：有些东西设计工程师是否没有特别适用于PCB的实践？
viter：是的，他们有时会毫无理由地指定超紧尺寸公差。我们经常看到模板有许多公差，这些公差对于手头的项目来说可能是不必要的。位置偏差，板厚，板尺寸…如果你在任何这些因素上超过指定的公差，它会影响生产良率。你最终会过度建造以获得足够的板和正确的公差。
DW：你在哪里发现了过度紧张的容忍度？
viter：洞的位置就是一个很好的例子。我们可能会看到一个被叫出的真实位置公差为2密尔(0.002英寸)。但是5mil是由IPC-6010定义的二类PCB的标准，该标准文件阐明了PCB的拓扑结构。而第二类是不需要极高可靠性的工业产品的标准。需要注意的是，板材制造商受到钻头尺寸的限制——钻头尺寸越小，挠度就越大。偏转超过一定的量是很难控制的。很少有制造商能可靠地保持2-mil公差，所以他们将过度建造，以确保他们生产足够的好板。此外，你还得问自己是否能够测量到这么紧的公差。对每个人来说，整个过程可能都是在浪费金钱。
DW：还有其他工程师应该注意的错误实践的例子吗?
viter：我们看到很多工程师将四到五种设计组合在一起。这听起来很有效，但它造成的问题通常比它解决的问题更多。例如，通常有些电路板设计是用不同的CAD软件包完成的，或者它们是不同类型的电路板，所以它们不容易在一批中完成。你可能会有一个有4和5毫米痕迹的细线板，另一个基本上是一个大的接地面，第三个点用于球网格阵列和特定种类的表面安装组件，还有一个嵌入接地面和痕迹。
在制造过程中，每种设计都必须以不同的方式处理，并采用不同的工艺约束和处理方法。当它们的特性匹配时，将它们组合在一起是可以的，但将不同的板组合在一起可能会延迟制造过程，或给出令人失望的产量。
DW：在PCB制造方面还有其他需要提及的趋势吗?
viter：我们发现PCB买家开始欣赏善待自己员工的公司，这鼓励良好的工作生活平衡。我们与希望低成本委员会的公司进行了许多对话，但愿意更多地支付与具有良好核心价值的公司合作。
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