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深圳市昱晶科技发展有限公司

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电子产品项目开发/抄板流程

发布时间: 2018-05-31
 现代电子产品开发流程

引言:进入21世纪,信息科技、电子技术的迅猛的发展,电子市场的竞争越来越激烈。产品的质量、产品的开发周期、产品的上市周期越来越受到各产品开发商的重视。各产品开发商都争取在最短的时间内开发出功能、性能满足客户需求的产品,并在最短的时间内将产品上市。否则,就可能被市场残酷的淘汰。在这种情况下,"电子产品的开发流程"的建立、完善、优化,并使产品开发流程能够起到保证产品功能、性能的情况下缩短产品开发周期,成为各产品开发商高层需要重点考虑的问题。从本周开始,我们就开始以连载的方式专门来探讨电子产品的开发流程,特别是在PCB设计开发流程这一块。 

   传统的电子产品开发流程 

   在传统的电子产品设计流程中,PCB的设计依次由电路设计、版图设计、PCB制作、调试、测量测试等步骤组成,传统的电子产品开发流程如下图所示: 

   
   传统的电子产品的开发流程,存在很多的弊端,特别在PCB设计流程这个阶段。主要表现在如下几个方面: 
 
   设计工程师在项目的总体规划、详细设计、原理图设计各阶段上,由于缺乏有效的对信号在实际PCB板上的传输特性的分析方法和手段,电路的设计一般只能根据元器件厂家和专家建议及过去的设计经验来进行。所以对于一个新的设计项目而言,通常都很难根据具体情形作出信号拓扑结构和元器件的参数等因素的正确选择。  

 二、PCB版图设计阶段: 

应该指出,大多数的产品开发商,并没有对PCB设计流程规范化,没有对PCB设计进行总体规划、详细设计、造成很难对PCB板的元器件布局和信号布线所产生的信号性能变化作出实时分析和评估,所以版图设计的好坏更加依赖于设计人员的经验。有的产品开发商,在原理图设计和PCB设计通常由同一个工程师来完成,通常在PCB设计上考虑不是太多,基本上以版图网络走通,就认为PCB设计完成。甚至认为PCB设计就是LAYOUT设计。这些观点都是不正确的。

三、PCB制版阶段 

   由于各PCB板及元器件生产厂家的工艺不完全相同,所以PCB板和元器件的参数一般都有较大的公差范围,使得PCB板的性能更加难以控制。如果没有对PCB制版进行特殊的规划和设计,通常很难保证产品的性能达到最佳。 

四、产品调试测试阶段 

   在传统的PCB设计流程中,PCB板的性能只有在制作完成后才能够通过仪器测量来评判。在PCB板调试阶段中发现的问题,必须等到下一次PCB板设计中加以修改。但更为困难的是,有些问题往往很难将其量化成前面电路设计和版图设计中的参数,所以对于较为复杂的PCB板,一般都需要通过反复多次上述的过程才能最终满足设计要求。 

  可以看出,采用传统的PCB设计方法,产品开发周期较长,研制开发的成本也相应较高。通常要成功开发一个产品通常需要4个轮次以上反复的设计过程。 
项目管理者联盟
   在电子技术高速发展的今天,传统的产品开发流程越来越不适应市场的需求。必须被新的开发流程所替代。基于产品性能(产品的信号完整性能、电磁兼容性能、散热性能)分析、设计的流程越来越受到人们关注。下周我们将重点探讨基于产品性能分析、设计的产品开发流程的特点和优点。如果,贵公司还基于上图所示的传统产品开发流程进行产品开发就要特别的注意了。 

现代电子产品开发流程之我见(二) 

引言:前一阵子我们谈到了"传统的电子产品开发流程"在电子产品设计各阶段的弊端,在很长的一段时间没有续,在此向新、老客户表示歉意。现在我们继续谈如何克服这些弊端,这就需要引入"基于产品性能(产品的信号完整性能、电磁兼容性能、散热性能)分析、设计的流程"。该电子产品的设计流程引入将极大的提高产品的设计成功率、缩短产品的整体的设计周期。基于产品性能分析、设计的电子产品开发流程。

 

 

传统的电子产品设计流程已经不适合通信、电信领域的高密度、高速电路设计。基于产品性能分析的高速PCB设计流程引入成为了必然,高速PCB设计电子产品开发流程如下图所示: 

 从上面的流程图我们可以很明显的看出,与传统的电子产品的开发流程相比,它在PCB设计的流程阶段上加入了两个重要的设计环节和一个测试验证环节,很好的克服了传统设计流程的弊端。现对加入的环节说明如下: 

  一、PCB设计前的仿真分析阶段: 

  设计工程师在原理设计的过程中,PCB设计前通过对时序、信噪、串扰、电源构造、插件信号定义、信号负载结构、散热环境、电磁兼容等多方面进行预分析,可以使设计工程师在进行实际的布局布线前对系统的时间特性、信号完整性、电源完整性、散热情况、EMI等问题做一个最优化的分析,对PCB设计作出总体规划和详细设计,制定相关的设计规则、规范用于指导后续整个产品的开发设计。当然这些工作大多需要由专业的PCB设计工程师来完成,原理设计工程师通常没有办法考虑到这样细致和全面。  

   二、PCB设计后的仿真分析阶段: 

    在PCB的布局、布线过程中,PCB设计工程师需要对产品的信号完整性、电源完整性、电磁兼容性、产品散热情况作出评估。若评估的结果不能满足产品的性能要求,则需要修改PCB图、甚至原理设计,这样可以降低因设计不当而导致产品失败的风险,在PCB制作前解决一切可能发生的设计问题,尽可能达到一次设计成功的目的。该流程的引入,使得产品设计一次成功成为了现实。 


   三、测试验证阶段 

    设计工程师在测试验证阶段,一方面验证产品的功能、性能的指标是否满足产品的设计要求。另外一个方面,可以验证在PCB设计前的仿真分析阶段和PCB设计后的仿真分析阶段所做的所有的仿真工作、分析工作是否是准确、可靠,为下一个产品开发奠定很好的理论和实际相结合的基础。 

 从上面的流程大家可以看出,采用新的高速PCB设计流程,虽然在产品一轮开发周期上较传统的PCB设计方法产品开发周期长,所要投入的人力多。但从整个产品的立项到产品上市这个周期上看,无疑前者要短的多。原因很简单,在传统的PCB设计流程中,PCB板的性能只有在制作完成后才能够通过仪器测量来评判。在PCB板调试阶段中发现的问题,必须等到下一次PCB板设计中加以修改。而新的流程中,这些问题绝大多数将会在设计的过程中解决了。 

    随着时钟的提高和上升沿的缩短,很难用老的设计方法去指导现代的电子设计。在进入皮秒(ps)设计时代,将需要新的设计规则,新的技术、新的工具和新的设计方法。当然,任何一个公司不是那么容易在短时间内就可以进行从传统的设计流程到新的设计流程的转换,这需要很多路要走。下周我们将重点谈企业进行流程的切换需要做出那些努力,以提高产品的设计成功率,缩短产品的设计周期,以加强企业的竞争能力。

新产品从开发到上市的阶段流程

 

·产品构思与选取 ——主要是寻求产品构思
·
产品概念与评估——重视市场分析和战略
·
产品定义与项目计划——产品开发工作基础阶段
·
设计与开发——按方案进行产品开发
·
产品测试与验证——工作重点是测试和验收
·
产品上市——做好上市前的评估工作

产品构思与选取 

这个阶段主要是寻求产品构思,并不是每个企业都把这个阶段作为流程的正式阶段,但是,它却是产品创新过程的一个必经的阶段,因为,任何一个可产品化的构思都是从无数多个构思中筛选而来的,这个阶段的过程管理往往是非常开放的,它们可以来自于客户/合作伙伴/售后/市场/制造以及研发内部,这些来自各个渠道的信息就构成了产品的最原始概念。 
项目经理博客
产品概念与评估 

这个阶段的焦点应放在分析市场机会和战略可行性上,主要通过快速收集一些市场和技术信息,使用较低的成本和较短的时间对技术/市场/财务/制造/知识产权等方面的可行性进行分析,并且评估市场的规模、市场的潜力、和可能的市场接受度,并开始塑造产品概念。这个阶段一般只有少数几个人参与项目,通常包括一个项目发起人和其他几个助手,正常情况下,这个阶段在48周的时间内完成。 
项目经理圈子
产品定义与项目计划 


这个阶段是产品开发工作的基础阶段,它的主要目的是新产品定义,包括目标市场的定义、产品构思的定义、产品定位战略以及竞争优势的说明,需要明确产品的功能规格以及产品价值的描述等方面内容,决定产品的开发可行性,对Scoping阶段的估计进行严格的调研,并完成后续阶段的计划制定,当然,这个阶段并不需要详细的产品设计,一旦这个阶段结束,需要对这一产品的资源、时间表和资金作出估算。这一阶段涉及的活动比前一阶段要多很多,并且要求多方面的资源和信息投入,这一阶段最好是由一个跨职能的团队来处理,也就是最终项目团队的核心成员。 

新产品设计与开发 

这一阶段的重点是按照既定的方案来进行产品的实体开发,大部分具体的设计工作和开发活动都在这一阶段进行,而不再分析产品的机会和可行性了。同时,这一阶段还需要着手测试、生产、市场营销以及支援体系方面的一些工作,包括生产工艺的开发、计划产品的发布以及客户服务体系的建设,另外,市场分析以及客户反馈工作也在同时进行中,还有就是需要持续更新的财务分析报告,以及知识产权方面的问题也务必获得解决。 

产品测试与验证 

这个阶段的工作重点是测试和验收,这一阶段的活动包括企业内部的产品测试以及用户测试(B测试),甚至包括产品的小批量试生产以及市场的试销等,当然,这个阶段仍旧需要更新财务分析报告,这一阶段的标志是成功的通过产品测试,完成市场推广计划,以及建立可行的生产和支援体系。 

投放市场 

这个阶段的工作重点是测试和验收,这一阶段的活动包括企业内部的产品测试以及用户测试(B测试),甚至包括产品的小批量试生产以及市场的试销等,当然,这个阶段仍旧需要更新财务分析报告,这一阶段的标志是成功的通过产品测试,完成市场推广计划,以及建立可行的生产和支援体系。

 

PCB抄板流程步骤公布如下
第一步,拿到一块PCB,首先在纸上记录好所有元气件的型号,参数,以及位置,尤其是二极管,三机管的方向,IC缺口的方向。最好用数码相机拍两张元气件位置的照片。 
第二步,拆掉所有器件,并且将PAD孔里的锡去掉。用酒精将PCB清洗干净,然后放入扫描仪内,启动POHTOSHOP,用彩色方式将丝印面扫入,并打印出来备用。 
第三步,用水纱纸将TOP LAYER BOTTOMLAYER两层轻微打磨,打磨到铜膜发亮,放入扫描仪,启动PHOTOSHOP,用彩色方式将两层分别扫入。注意,PCB在扫描仪内摆放一定要横平树直,否则扫描的图象就无法使用。 
第四步,调整画布的对比度,明暗度,使有铜膜的部分和没有铜膜的部分对比强烈,然后将次图转为黑白色,检查线条是否清晰,如果不清晰,则重复本步骤。如果清晰,将图存为黑白BMP格式文件TOP.BMPBOT.BMP 
第五步,将两个BMP格式的文件分别转为PROTEL格式文件,在PROTEL中调入两层,如过两层的PADVIA的位置基本重合,表明前几个步骤做的很好,如果有偏差,则重复第三步。 
第六,将TOPBMP转化为TOPPCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在TOP层描线就是了,并且根据第二步的图纸放置器件。画完后将SILK层删掉。

 第七步,将BOTBMP转化为BOTPCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在BOT层描线就是了。画完后将SILK层删掉。 
第八步,在PROTEL中将TOPPCBBOTPCB调入,合为一个图就OK了。 
第九步,用激光打印机将TOP LAYERBOTTOM LAYER分别打印到透明胶片上(11的比例),把胶片放到那块PCB上,比较一下是否有误,如果没错,你就大功告成了。

线路板、电路板、PCB抄板流程与技巧

第一步,拿到一块PCB,首先在纸上记录好所有元气件的型号,参数,以及位置,尤其是二极管,三机管的方向,IC缺口的方向。最好用数码相机拍两张元气件位置的照片。

第二步,拆掉所有器件,并且将PAD孔里的锡去掉。用酒精将PCB清洗干净,然后放入扫描仪内,扫描仪扫描的时候需要稍调高一些扫描的像素,以便得到较清晰的图像,启动POHTOSHOP,用彩色方式将丝印面扫入,保存该文件并打印出来备用。

第三步,用水纱纸将TOP LAYER BOTTOM LAYER两层轻微打磨,打磨到铜膜发亮,放入扫描仪,启动PHOTOSHOP,用彩色方式将两层分别扫入。注意,PCB在扫描仪内摆放一定要横平树直,否则扫描的图象就无法使用,并保存文件。

第四步,调整画布的对比度,明暗度,使有铜膜的部分和没有铜膜的部分对比强烈,然后将次图转为黑白色,检查线条是否清晰,如果不清晰,则重复本步骤。如果清晰,将图存为黑白BMP格式文件TOP.BMPBOT.BMP,如果发现图形有问题还可以用PHOTOSHOP进行修补和修正。

第五步,将两个BMP格式的文件分别转为PROTEL格式文件,在PROTEL中调入两层,如过两层的PADVIA的位置基本重合,表明前几个步骤做的很好,如果有偏差,则重复第三步。
第六,将TOP层的BMP转化为TOP.PCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在TOP层描线就是了,并且根据第二步的图纸放置器件。画完后将SILK层删掉。
第七步,将BOT层的BMP转化为BOT.PCB,注意要转化到SILK层,就是黄色的那层,然后你在BOT层描线就是了。画完后将SILK层删掉。

第八步,在PROTEL中将TOP.PCBBOT.PCB调入,合为一个图就OK了。

第九步,用激光打印机将TOP LAYER BOTTOM LAYER分别打印到透明胶片上(11的比例),把胶片放到那块PCB上,比较一下是否有误,如果没错,你就大功告成了。


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