【基础知识】PCB布局设计入门步骤
最近，有硬件工程师朋友找我讨论DFM，也就是可制造性设计。Design for Manufacturability。什么是可制造性设计，看一张图很容易明白：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699582332374.png过大的PCB，无法上产线批量生产，极大的PCB面积浪费，自然是失败的可制造性设计了。当然人家只是为了搞笑，真的可制造性设计在这里：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699594276025.png作为一名硬件工程师，是一定要掌握可制造性设计的，也就是必须掌握DFM。DFM贯穿了从设计到生产的全流程，如下：1、画原理图：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699655946561.png2、根据原理图，画PCB：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699665523859.png3、根据PCB文件，生成Gerber生产文件，然后给到PCB工厂：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699676164438.png4、PCB工厂根据Gerber生产文件，把PCB板生产出来：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699686708517.png5、最终在焊接厂完成PCBA的焊接组装：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699700937115.png很多硬件工程师，会忽略上述的第3步，导致在DFM设计中踩坑，进而在第4步、第5步的生产制造环节酿成悲剧。
比如PCB的孔径设置过小，造成可制造性问题：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699723610109.png在DFM可制造性设计方面，行业现状是工程师设计完后，用CAM350简单预览一下生成的Gerber文件，或者根本没有检查就直接发给PCB工厂制板了。这就导致了大量的设计隐患流入到生产端，最终导致生产制造困难。说说我与可制造性设计的三个小故事吧！
故事一·大公司的经历刚毕业的时候进入了大公司，成为一名硬件工程师。公司有Layout工程师，硬件工程师不用自己画PCB，只要画好电路原理图，提交给Layout工程师就可以：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699757393052.pngLayout工程师完成PCB设计后，导出Gerber生产文件，给到PCB工厂去生产PCB：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699769856085.png在上述大公司的流程里，作为硬件工程师的我对PCB的Gerber生产文件及其确认过程一无所知。公司够大的时候，人人都是一颗螺丝钉，倒也不容易出问题。
故事二·中小型公司的经历后来跳槽，去了一家中小型公司。公司规模不大，没有Layout工程师，PCB的Layout设计都是外发第三方公司：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681699954746594.png
第三方公司完成后输出PCB源文件和Gerber文件：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700007299973.png硬件工程师要自己检查Gerber文件，最后给到PCB工厂生产：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700035424576.png说实在的，自己第一次拿到Gerber文件时是比较懵的，以前都不知道有这回事。http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700044587114.png当时怎么检查Gerber文件呢，用CAM350：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700054151299.png
故事三·创业公司的经历再后来去到创业公司，什么都得自己来，必须当一名全能型战士。http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700069775294.png自己画原理图，自己Layout，自己导出Gerber，自己检查。还好后来有了专业的DFM软件，在这个EDA(电子设计自动化)软件的帮助下，淡定多了。创业公司也没钱，用的是华秋的DFM软件，简单好用，重点免费!这款软件是为电子工程师量身定做的PCB可制造性设计分析软件，可以一键分析Gerber文件和PCB文件中的设计隐患，并给出合理的优化建议。下面来看看这款DFM软件。启动软件，界面很简洁：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700093259426.png打开以前做过的一款产品的Gerber文件，也可以直接打开PCB文件，点击左上角的“一键DFM分析”：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700104603753.png这块板是2层板，经过软件分析，很快生成一份“生产报告”：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700116983301.png查看生产报告，“描述与建议”给得贴心而专业：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700126885254.png发现问题，用红色感叹号提醒：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700136190842.png有了这份报告，工程师就可以逐一核实，然后修改设计文件了。下面再分析一款产品，这款产品是电脑服务器主板，双CPU，12层板，够复杂的，看华秋DFM是否能扛住：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700145890228.png点击左上角的“一键DFM分析”后，在这个画面停顿了好久，一直显示“分析准备中”，也没有别的提示，以为卡死了：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700158851254.png了大概5分钟，有了进度提示。再大概10分钟后，总算跑完了：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700170494504.png还算不错，毕竟12层板啊!通过这款软件，可以学到不少DFM可制造性分析的知识点：http://uphotos.eepw.com.cn/1664439694/pics/1681700179471484.png
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