一(yi)直(zhi)以(yi)來(lai)


，我(wo)們(men)有(you)一(yi)種(zhong)共(gong)識(shi)，即(ji)製(zhi)造(zao)業(ye)通(tong)常(chang)都(dou)會(hui)向(xiang)成(cheng)本(ben)最(zui)低(di)的(de)國(guo)家(jia)自(zi)然(ran)遷(qian)移(yi)，而(er)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)吃(chi)虧(kui)。然(ran)而(er)
，另(ling)一(yi)種(zhong)觀(guan)點(dian)則(ze)認(ren)為(wei)，通(tong)過(guo)外(wai)包(bao)可(ke)重(zhong)複(fu)的(de)工(gong)作(zuo)
，先(xian)前(qian)從(cong)事(shi)低(di)價(jia)值(zhi)工(gong)作(zuo)那(na)部(bu)分(fen)資(zi)源(yuan)會(hui)麵(mian)臨(lin)更(geng)大(da)的(de)機(ji)遇(yu)。設(she)計(ji)也(ye)是(shi)如(ru)此(ci)，通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)設(she)計(ji)自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)具(ju)，工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)其(qi)設(she)計(ji)效(xiao)率(lv)。很(hen)難(nan)想(xiang)象(xiang)如(ru)今(jin)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)會(hui)不(bu)采(cai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)設(she)計(ji)PCB

，盡管有的時候完全可以這樣做。

正如經濟必須要適應全球條件的變化一樣

，我們鼓勵工程師團隊使用任何高效的設計工具。對於電子設計工程師而言
，使用EDAgongjukeyijidadigaijinshejiguocheng，baokuocongyuanqijiandaozuizhongchanpin。suizheshejiguochengdedaojiasu，womenxianzaikeyizaicaigourenheyigeyuanqijianzhiqian，jiushixianduiyudianzishejimeiyigexijiedemonihuofangzhen。liru，zaijichengdianlukaifalingyu，changqide
、高成本的設計過程的最後一個步驟才是將設計提交或‘試產’成(cheng)為(wei)矽(gui)片(pian)。製(zhi)造(zao)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)這(zhe)個(ge)步(bu)驟(zhou)會(hui)花(hua)費(fei)巨(ju)大(da)的(de)成(cheng)本(ben)，而(er)且(qie)這(zhe)個(ge)成(cheng)本(ben)隻(zhi)有(you)在(zai)未(wei)來(lai)這(zhe)個(ge)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)得(de)到(dao)大(da)批(pi)量(liang)的(de)出(chu)售(shou)才(cai)能(neng)夠(gou)收(shou)回(hui)。當(dang)然(ran)，並(bing)非(fei)所(suo)有(you)的(de)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)研(yan)發(fa)都(dou)是(shi)如(ru)此(ci)
，大(da)部(bu)分(fen)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)重(zhong)複(fu)製(zhi)造(zao)的(de)工(gong)程(cheng)成(cheng)本(ben)可(ke)能(neng)不(bu)高(gao)
，但(dan)對(dui)於(yu)機(ji)械(xie)設(she)計(ji)而(er)言(yan)
，由(you)於(yu)外(wai)殼(ke)與(yu)內(nei)部(bu)PCB板之間的間隙問題而導致重新製造，那麼將需要高額的成本。

EDA工具所取得的進步意味著
，在製造產品之前可以對產品的構成和功能進行仿真變得更加容易。即便如此
，與IC設計仍然有所不同是，電子產品領域的設計自動化工具的發展曾經特別注重於特定領域應用的小眾市場。PCB設計工具就是一個例子。有許多低成本PCB設計工具都能夠用於設計簡單的、單麵或雙麵的板子
，但是能夠處理高速信號和混合信號的多層PCB的工具則比較少
，而提供可以完善解決信號完整性問題的PCB工具更是鳳毛麟角。

對dui於yu有you這zhe些xie需xu要yao的de設she計ji而er言yan，設she計ji工gong具ju是shi至zhi關guan重zhong要yao的de。它ta們men提ti供gong了le唯wei一yi可ke行xing的de解jie決jue方fang案an
，幫bang助zhu我wo們men過guo上shang了le今jin天tian的de數shu碼ma生sheng活huo。例li如ru
，若ruo沒mei有you精jing細xi的deEDA工具，就不可能實現移動通信；工具幫助天才工程師們開發出實現3G網絡和智能電話所需的複雜混合信號設備與係統。

相(xiang)關(guan)的(de)例(li)子(zi)有(you)很(hen)多(duo)，但(dan)基(ji)本(ben)的(de)趨(qu)勢(shi)可(ke)以(yi)歸(gui)納(na)為(wei)

，設(she)計(ji)越(yue)複(fu)雜(za)，工(gong)具(ju)就(jiu)需(xu)要(yao)越(yue)精(jing)細(xi)。但(dan)是(shi)，設(she)計(ji)工(gong)具(ju)總(zong)歸(gui)是(shi)要(yao)用(yong)於(yu)開(kai)發(fa)產(chan)品(pin)的(de)

，而(er)無(wu)論(lun)產(chan)品(pin)的(de)功(gong)能(neng)複(fu)雜(za)性(xing)或(huo)最(zui)終(zhong)市(shi)場(chang)價(jia)值(zhi)。

交叉設計領域

電子與機械設計的一體化是必然的。絕大多數的PCB設計不僅要受到安裝在上麵的元器件的影響
，而且也會受到它可以占據的空間的影響。如今的許多產品中隻有一塊PCB板，在這些情況下，PCB的de尺chi寸cun和he形xing狀zhuang很hen少shao由you其qi功gong能neng性xing決jue定ding
，而er是shi主zhu要yao由you包bao裝zhuang它ta的de外wai殼ke影ying響xiang。事shi實shi在zai某mou些xie情qing況kuang下xia，尤you其qi是shi消xiao費fei類lei產chan品pin中zhong，最zui終zhong產chan品pin的de形xing狀zhuang和he尺chi寸cun也ye就jiu確que定ding了lePCB及其上麵所有元器件的可用空間。在這種情況下，機械設計將主導這兩個領域的設計

，然而目前機械CAD工具和電子CAD工具之間的交互是非常有限的。

電子設計工具的供應商更加專注於電子設計複雜性，而他們的同行——機械工具供應商也在努力改進機械設計工具，他們充分利用最新PC及台式計算機的處理和圖形功能。如今，對於機械設計工程師來說，利用三維來展示他們的設計、實時渲染是司空見慣的事情。作為一種提高設計效率的手段
，我們無法否認在工程師設計的產品在3D環境下顯示所呈現出來的價值，而且這樣的顯示還支持實時的觀察角度的切換。

另外，在IC持續縮減尺寸時
，其它支持的元器件很難或無法縮減尺寸。具體來說，基本原理限定了變壓器
、電阻器、電dian容rong器qi和he電dian感gan器qi等deng被bei動dong元yuan器qi件jian的de物wu理li尺chi寸cun。現xian在zai電dian子zi設she備bei中zhong已yi經jing不bu再zai大da量liang使shi用yong的de接jie插cha件jian
，它ta們men同tong樣yang受shou到dao了le很hen多duo物wu理li限xian製zhi
，比bi如ru尺chi寸cun可ke以yi縮suo減jian到dao何he種zhong程cheng度du，必bi須xu置zhi於yu電dian路lu板ban的de哪na個ge位wei置zhi等deng。我wo們men可ke以yi獲huo益yi的de是shi，現xian今jin存cun在zai許xu多duo被bei動dong元yuan器qi件jian和he連lian接jie器qi等deng標biao準zhun元yuan器qi件jian的de3D模型，這些模型可以在數量日益增長的CAD軟件包中使用。

這些3Dmoxingdeguangfanchuangjianbiaominggongyingshangduidianzishejiyujixieshejijichengsuozuochudexinnuli。yeneiyeyouxuduorenrenweizheyangdejichenghuichixuxiaqu，jianghuishilianggelingyudegongchengshixianzhutigaoshejixiaolv。

也ye許xu實shi現xian完wan全quan集ji成cheng的de過guo程cheng中zhong最zui顯xian著zhu的de進jin步bu是shi引yin入ru了le電dian子zi設she計ji和he機ji械xie設she計ji工gong具ju供gong應ying商shang均jun可ke自zi信xin采cai用yong的de設she計ji交jiao互hu協xie議yi。雖sui然ran
，過guo去qu這zhe兩liang大da領ling域yu進jin行xing了le多duo次ci整zheng合he嚐chang試shi，但dan都dou由you於yu供gong應ying商shang之zhi間jian缺que少shao合he作zuo而er受shou到dao阻zu礙ai，導dao致zhi複fu雜za程cheng度du有you增zeng無wu減jian。但dan是shi，隨sui著zheSTEP（產品模型數據交互標準）的引入，尤其是在版本AP214中定義了3D模型，設計數據的交換已變得簡單。MCAD領域已迅速將STEP AP214模型植入到他們的工具中，但E-CAD領域尚未如此。但是，來自Altium的統一設計環境Altium Designer可以真正地支持STEP文件的導入/導出及生成。並結合它的全麵的PCB設計功能，Altium Designer可以將所有電子工程師的設計效率提高到一個新的水平。

PCB空間中的3D功能

現在許多機械設計工具已經能夠支持由第三方工具創建的PCB中的3D模型，但是除了提供PCB板與外殼裝配結果的可視化外，並不能為PCB設計人員提供臨界尺寸、間隙或其他空間合規性問題的反饋。此外，機械設計工程師往往無法滿足特定元器件的定位需求
，尤其是在高速、混合信號或高壓信號出現的情況下。

Altium Designer采用STEP格式，克服了這些限製。它不僅可使工程師利用外殼的3D模型呈現產品的最終狀況，而且也為工程師們提供了三維方法設計方法。

AP214文件格式中內嵌入了足夠的數據
，工程師能夠真正地利用導入的外殼模型來確定PCB的de尺chi寸cun。徹che底di解jie決jue了le以yi往wang采cai用yong手shou動dong方fang式shi將jiang關guan鍵jian數shu據ju從cong一yi個ge領ling域yu傳chuan送song至zhi另ling一yi個ge領ling域yu帶dai來lai的de問wen題ti。通tong過guo將jiang機ji械xie設she計ji與yu電dian子zi設she計ji過guo程cheng緊jin密mi聯lian係xi起qi來lai
，電dian子zi設she計ji工gong程cheng師shi在zai為wei製zhi造zao而er進jin行xing設she計ji方fang麵mian向xiang前qian邁mai進jin了le一yi大da步bu。

另外，在3D格式內定義間隙的功能意味著，機械和電子這兩大領域的工程師可以立即看到設計更改的影響。通過在Altium Designer中將外殼與PCB模型相結合，工程師可以生成產品的3D展示以及測量它們之間的間隙。這項前所未有的功能意味著，電子工程師可以充滿自信地把他們的設計交給製造廠商。

為(wei)了(le)使(shi)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)的(de)效(xiao)率(lv)更(geng)高(gao)，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)鏈(lian)接(jie)模(mo)型(xing)方(fang)式(shi)。這(zhe)樣(yang)在(zai)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)領(ling)域(yu)所(suo)做(zuo)出(chu)的(de)更(geng)改(gai)，能(neng)夠(gou)可(ke)靠(kao)地(di)反(fan)映(ying)在(zai)另(ling)一(yi)個(ge)領(ling)域(yu)中(zhong)。這(zhe)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)，電(dian)子(zi)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)看(kan)見(jian)外(wai)殼(ke)的(de)任(ren)何(he)更(geng)改(gai)
，同(tong)樣(yang)地(di)，對(dui)PCB或者元器件所做的任何改變也將被機械工程師看到。

這個功能的關鍵在於，不僅要能夠生成單一的3D模型，而且要能夠以參考點為基準在3D空間內建立各個模型的坐標。通過精確地定位外殼及PCB部件的模型，設計工程師可以驗證它們之間間隙，以確保PCB是否能夠裝進外殼或者是否增加強筋以及固定裝置，同時又保持了產品的整體市場目標。

zaixunishijiegongzuodelingyihaochuzaiyu，gongchengshikeyizaibuhaofeichengbendeqingkuangxiajinxinggezhongchangshi。liru
，shiyongsangecankaodianduiqimouyiyuanqijianshi，henkenenghuichuxianyigeyuanqijianchuanguolingyigeyuanqijiandeqingkuang。qingshixiangyixia，PCB調整時穿過外殼的情況。這看似不符合常規，但是它為可以解決設計中存在的瓶頸問題提供了線索。用真實模型達到這種效果將會耗時、耗錢，但在虛擬領域卻如更改單一的參考點那樣簡單。隻有使用STEP格式，電子領域與機械領域之間的密切交互才成為可能。在PCB設計環境中包含STEP格式標誌著，我們向創建統一的電子產品開發方法方麵已取得了巨大成效。

相關閱讀：

專家為您講解PCB布線規則讓你電路設計一步到位！
開源PCB電子設計之發展趨勢
電子工程師入門：PCB布線的不傳之秘