众专家揭开智能时代的PCB设计的神秘面纱

刚结束的两会上传达出政策对创业、创新的的支持，本土电子产业转型加上智能时代的开启，PCB设计技术升级必不可少！在2015年IIC春季论坛中，DesignCon China PCB论坛探讨了设计制造所需的技术，助力工程师深度理解影响下一代芯片和PCB设计。在这个伟大的智能时代，PCB的设计制造将面对那些挑战？又该如何应对？

图研(Zuken)技术开发有限公司技术总监黄玉田探讨了消费类在会议中，智能终端、通讯终端产品的设计课题与对策。他指出在智能产品时代，随着智能手机平板电脑市场的扩大，便携式终端登场，新兴市场车载、医疗、接入设备等的发展，产品想要实现更薄更轻，想要提高通讯速度，想要同时实现各种通讯，想要实现长时间的电池驱动，还要快于竞争对手将产品投入市场，这些需求对PCB设计和制造均提出了更高的要求。应对这些需求，Zuken的产品也将顺应ESDA/PLM发展而变，他表示：“在EDA方面，Zuken CR-8000将从数码产品逐步重心指向汽车电子、通信、工控、医疗、公共设施等；从电路板设计工具指向系统设计/仿真验证平台；从垂直整合型到全球化分散式/协同设计/并行设计。而在ePLM领域，DS-2将实现元器件库管理/将设计生成物管理信息与企业管理系统动态结合实时；元器件信息/模块信息/设计生成物的有效再利用，摆脱繁琐工作，充分发挥设计者最核心的创造力；实现在企业网内部对元器件部品库和应交付的产品的管理信息的动态链接。”

特别地，黄玉田强调了专家知识库对工程师在进行PCB设计时提供了一系列设计小贴士，非常贴心实用。他指出，在智能时代潮流下，未来ECAD发展，将是三个面向：提升设计手段的面向操作、优化设计环境的面向管理、提高设计水平的面向技术，而“ZUKEN将提供全新价值的有魅力的产品，快速，低价全世界同时，去帮助工程师设计出有魅力的产品。”此外，Zuken市场总监杨飞在圆桌讨论中特别指出，为应对创客时代的到来，帮助初创企业等小型企业成本限制的问题，Zuken将会有一些优惠举措来帮助他们。

智能时代的到来，不仅给普通人的生活带来了便利，也对各行业产生了深刻的影响。工业4.0也在这一潮流下应时而生。工业4.0对PCB行业产生了哪些挑战，在PCB需求会有哪些新的要求？为了使得PCB有高可靠性，如何设计出高品质的产品及生产出高品质产品，包括制造规范和可靠性方面的定义，让客户在最初期就能很便捷的把这些参数呈现出来，以利于控制合理的成本并保证产品的正确性和及时交付？

NCAB集团中国区PCB设计经理蒋新华对这些问题进行了一一阐述。“智能产品不仅仅是便利了我们的生活，也逐渐地被应用于生产中，而帮助实现智能化生产的智慧工厂。在工业4.0的变革进程中，对PCB必然会产生新的更高的要求。例如智能化产品对器件品质的要求、对密度散热的要求、对无处不在的物联网通信的要求，而智能化生产对柔性设备的要求、对智能机械的要求、对复杂环境的要求。” 蒋新华指出，“具体到PCB产品，必将要求全新设计，提供高复杂度灵活设计；要求先进工艺，提供高品质的PCB组件；要求先进工艺，提供高品质的PCB组件等等。为了迎接迎接工业4.0大变革，NCAB将有两大战略、三大目标和五大措施来应对，分别是领先的市场战略、领先的供应商战略；标准化、灵活组织、高可用性；全球化供应商管理、本地化市场流程、ISO标准化、云化IT平台、开放的产业联盟。NCAB希望在4.0时代，与业界共建创新型合作联盟。”

PCB设计软件在智能产品设计中的角色是什么？是布局布线的工具？是设计数据的容器？是产品数据的管理系统？ PCB设计软件在日新月异的技术革新中，又将如何顺应时代发展的潮流，助力新一代智能产品设计？

Altium高级顾问马熙飞指出，工艺的发展，设备的进步，软件的创新，流程的管理都影响PCB设计的发展。“从2D设计到3D PCB设计，从简单的双面板，到高密度多层板…这些简单的变化，都不能完全代表PCB设计的未来。Window XP的退隐江湖，影响了包括PCB设计在内的几乎所有PC软件产业；2015年柔性板设计产值将达到142.4 亿美元，2017 年世界PCB总产值将达到656.54 亿美元，其中柔性板设计产值将达到156.63 亿美元，在PCB 五大类型中位列第一，成为PCB 行业中增长最快的子行业；嵌入式元器件的发展，在电路板基板中嵌入有源及无源元器件，大大提高布局密度，减少走线长度和产品体积……”他表示，“这些变化都深刻地影响着PCB设计。随着PCB设计的复杂程度的提高，简单的2D设计已经很难满足设计要求，‘3D’设计成为趋势，PCB设计应融入到整个产品设计链中，引入物联网技术等等。”

与此同时，马熙飞道出了PCB产品设计中一些常见的问题，例如信息孤岛/规范缺失、接口缺失、手工操作过多、系统集成受限等等。针对这些问题，他认为解决真正的“痛处”是提升研发效率。“Altium的全定制服务，可实现从设计向导、全新标准化元器件库、全面标准化输出，到定制BOM、图形化批注、电气设计、机电一体化、License管控与PLM集成等整个流程，保证以往设计的延续，实现最切合需求的方案。通过技术不断创新，Altium将不断推动软件发展，持续服务中国客户。”

最后，来自Cadence的AE主管钟章民分享了Sigrity对电路板的电气规则/仿真规则校验。

良好的PCB仿真设计始于在版图工具中充分的DRC检查。当今的设计越来越复杂，DRC检查也越来越复杂，而版图设计师和仿真工程师之间通常存在一个巨大的鸿沟，他们有有不同的设计专长，使用不同的工具，使用不同的度量单位。“而Sigrity ERC/SRC填补了这两者之间的障碍。”随即他介绍了几个典型的Sigrity应用案例，获得了现场工程师极大地关注。