? ? ? ?一款完美的電子產品誕生只有優秀的電路板PCB設計是遠遠不夠的。如同好花襯好錦，好馬配好鞍；良禽擇木而棲，賢士擇主而事。承載著您絕妙設計靈感的PCB電子部分，也需要精準的機械部分及外殼設計與之匹配，更需要PCB板制造和裝配環節的精心處理和打磨。這些各個團隊之間的有機合作，才能成功交付一款完美的電子產品。

??????電子與機械設計團隊之間的合作通過3D元件庫貫穿PCB設計的始末。另外包括設計后期與電路板相關的機械外殼匹配設計。制造和裝配環節同樣需要設計數據的元件清單BOM信息，也同樣需要遵守電子部分設計要求和機械要求。這幾個團隊的有機合作會大大提高產品成功良率，縮短產品開發時間，有效避免諸多問題隱患。

PCB設計電子與機械

??????PCB電路板設計中總免不了要裝貼元器件，那么絕對免不了需要考慮元器件的機械尺寸，元器件的大小高度體積，才能做到精確的PCB布局設計。而整個板形以及相應的安裝孔也需要與機械外殼相匹配。并且需要按照PCB制造，裝配完成之后，對實體電路板立體各方位保證機械外殼的契合度。

通常情況下，電子設計與機械設計團隊不能夠很好統一起來并實時交互數據的話，下面這樣的經歷您一定不會陌生并深深為之苦惱。比如你會這樣去手動測量元器件相關尺寸，來進行元器件PCB封裝設計：

??????然后，當你需要用到多塊PCB互相嵌套組裝的時候，你需要精確計算每塊PCB板需要挖去的凹槽尺寸，所對應的位置，以免到時候裝配不上。

??????接下來，當電路板都打樣制造，裝配，測試完成之后，需要手工和肉眼來檢查它們各個元件與元件之間，板與板之間，連接件之間是否有空間上的沖突。如下圖所示，水平方向上的和垂直方向上的PCB各個齒腳是否契合？大的儲能電容和繼電器在空間上擺放是否與其他物體有沖突？該WIFI控制的智能電源插座的三個金屬插片尺寸設計的是否合理？與電路板之間的裝貼是否匹配？僅僅這些電子與機械部分的匹配問題就導致PCB電路板設計和機械Mechanical設計來回修改更正無數回合！！

??????再然后，是將整個裝配好的PCB電路板內核電子部分與產品外殼的匹配。智能電源插座的外殼中間有一圈透明塑料做成的透光帶，如下圖左邊所示。該透光帶正對電源按鈕的地方有兩個感光頭，這兩個感光頭對應到豎立裝配的PCB上兩顆LED燈。產品效果是該LED燈根據不能狀態發出RGB不同顏色的光帶，并且晚上可做夜燈night light使用。但是很不幸的是，由于空間上的沖突，塑料感光頭擠斷了一個！！。

最后，當安裝上整個外殼的時候，發現上蓋與整體之間有一圈縫隙，不能完全契合匹配！！

????????這些問題，在Altium Designer中就不是問題了。親們都懂的哦！在創建元件庫封裝的時候自動創建STEP模型，保證了PCB上各元器件的空間配合度。然后有ECAD-MCAD協作，保證整個產品的電子內核與機械外殼之間的匹配。

PCB設計與制造

???????PCB設計完成之后，就需要輸出所需文件給下游PCB制造和裝配。Output輸出分兩大部分，一個是Fabrication Outputs即制造文件輸出。一個是Assembly Outputs即裝配文件輸出。

????????制造板廠根據Altium Designer 輸出的Gerber文件或ODB++文件數據了解到印刷電路板所需的繪圖數據信息。另外還需要NC Drill鉆孔信息，以及Netlist and Test數據等等。這些所需文件和數據都需要進行打包發送給板廠，并附帶上加工工藝要求。

板廠會根據所獲得的數據以及制版加工工藝要求，對有疑問的地方列出與工程師進行溝通確認。如下圖所示。對PCB板上的絲印二維碼進行顏色的確認。

???????確認過程中為了有效溝通，會使用Alitum的Draftsman文檔記錄工具，進行有效溝通和意圖傳遞。雙方獲得共識之后，就可以進行PCB生產加工和測試等后續工序。

如下圖所示為列出的PCB制造工廠進行加工生產所需要的設備。PCB加工所需工序和設備眾多，這里僅僅挑出兩三樣自動生產線的設備給各位看官一個大概的印象。具體詳細的生產流程和復雜技術細節請參考各加工工廠的專業人員。

PCB設計與裝配

???????如PCB設計到制造一樣，PCB設計到裝配也需要Altium Designer打包輸出裝配廠所需要的Assembly Outputs即裝配文件。包含BOM原材料清單信息，Pick and Place貼片機需要的文件以及In Circuit Test（ICT測試）文件等。

其實在Altium Designer軟件內部，PCB布局布線階段已經對整個產品的元器件模型以及產品外殼等機械部分進行了匹配，確保所選元件型號和尺寸無誤，確保產品的PCB裝配之后的電子內核與產品的機械加工外殼相匹配。如下圖所示，這款電源插線板里面包含8個電源插座模塊，每個模塊里面的電子部分（電阻電容繼電器變壓器等等電子元件和PCB線路板）都分別與相應的機械外殼配合完美。

???????因此，在進行PCB裝配生產的時候，只要加工出來的PCB裸板以及按照設計要求采購的電子元器件和其他部件的BOM清單清楚并保證質量，那么按照Pick and Place 文件進行元件放置與焊接，以及其他部件進行裝配，流程就變得標準而且精確。所有元件裝配好之后進行ICT電路測試以及功能測試。

參見下圖為一些裝配生產線的相關設備。PCB裝配分SMT貼片元器件貼片，焊接；接插件部分放置，焊接；產品測試；表面處理及添加保護涂層；產品包裝（有的會與產品機械外殼一起組裝完畢）。在PCB裝配的過程中，Altium Designer設計軟件需要提供準確的BOM清單，Pick and Place文件，鋼網文件等等數據用于自動化裝貼。此外，還需要與裝配廠家協同合作，提供產品測試文件，并配置好測試架，對產品良率進行檢測。

???????如果PCB電子設計，機械設計，制造和裝配這幾個團隊之間的數據不能做到實時共享并分工協作，在裝配生產完成之后，一旦發現產品電子部分與機械外殼不能很好地匹配，此時要么重新修改電子PCB部分，要么重新修改機械外殼部分設計。無論修改哪一部分，都需要重新更改設計數據，再加工生產，再最終匹配，這樣一次次的問題和修改對所有團隊都是一種折磨。因此，一個完美的電子產品，要避免這種耗時耗力的多次迭代，就必須要在設計階段就將各個團隊有機地結合起來，共享所需數據，各個團隊成員之間做到有機合作，避免數據誤差和可能出現的各種問題。