1. 為什么“全綠”反而最危險(xiǎn)從一次真實(shí)的翻車說(shuō)起DRC 全綠板子回來(lái)卻點(diǎn)不亮。這種事我經(jīng)歷過(guò)不止一次每次都是打樣費(fèi)加急費(fèi)外加一周的調(diào)試時(shí)間打了水漂。最讓人難受的不是錢而是你明明看著軟件里那個(gè)綠色的對(duì)勾心里踏實(shí)得不行結(jié)果拿到實(shí)物一上電要么某個(gè)芯片發(fā)燙要么信號(hào)死活出不來(lái)要么連接器根本插不進(jìn)去。你回頭再打開工程文件DRC 依然是綠的規(guī)則檢查一條報(bào)錯(cuò)都沒(méi)有。問(wèn)題出在哪出在DRC 只檢查你告訴它要檢查的東西。它檢查的是“設(shè)計(jì)規(guī)則”不是“設(shè)計(jì)意圖”。線寬夠不夠、間距夠不夠、過(guò)孔有沒(méi)有超出邊界這些它管但你的封裝引腳定義對(duì)不對(duì)、原理圖和 PCB 的引腳映射有沒(méi)有錯(cuò)位、機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣連接有沒(méi)有沖突它一概不管。換句話說(shuō)DRC 是一個(gè)嚴(yán)格執(zhí)行命令的士兵但你給的命令本身就是錯(cuò)的它也會(huì)一絲不茍地執(zhí)行到底然后告訴你“一切正?！?。這篇文章要聊的就是四個(gè)典型的“DRC 全綠但板子必錯(cuò)”的場(chǎng)景。這些坑在 KiCad、Altium Designer、嘉立創(chuàng) EDA、Cadence Allegro 里都會(huì)遇到只是表現(xiàn)形式不同。無(wú)論你是剛畫完第一塊板子的新手還是已經(jīng)做過(guò)幾十款產(chǎn)品的老手這四個(gè)錯(cuò)誤都值得你逐條對(duì)照檢查。因?yàn)樗鼈兊墓餐攸c(diǎn)是軟件不會(huì)報(bào)錯(cuò)但硬件一定會(huì)出問(wèn)題。我先把這四個(gè)錯(cuò)誤的輪廓勾出來(lái)后面再逐個(gè)拆解。第一封裝引腳編號(hào)和原理圖符號(hào)引腳編號(hào)不匹配這是最隱蔽也最致命的一類第二DRC 規(guī)則設(shè)置過(guò)松導(dǎo)致實(shí)際制造無(wú)法實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械層與電氣層脫節(jié)板子裝不進(jìn)外殼或者螺絲孔短路第四Gerber 導(dǎo)出參數(shù)錯(cuò)誤軟件里看著沒(méi)問(wèn)題工廠拿到文件卻做不出來(lái)。這四個(gè)問(wèn)題有一個(gè)共同點(diǎn)它們都發(fā)生在 DRC 的盲區(qū)里。提示DRC 通過(guò)不等于設(shè)計(jì)正確。DRC 是底線檢查不是完整性檢查。每次發(fā)板前必須有一套獨(dú)立于 DRC 的人工復(fù)核流程。2. 錯(cuò)誤一封裝引腳編號(hào)與原理圖符號(hào)錯(cuò)位2.1 這個(gè)錯(cuò)誤為什么 DRC 查不出來(lái)DRC 檢查的是 PCB 上的物理關(guān)系走線間距、線寬、過(guò)孔環(huán)寬、銅皮到板邊的距離。它不關(guān)心你 PCB 上這個(gè)三腳器件的焊盤在原理圖里對(duì)應(yīng)的是哪三個(gè)網(wǎng)絡(luò)。KiCad 的 DRC 不會(huì)去比對(duì)原理圖符號(hào)的引腳編號(hào)和 PCB 封裝的焊盤編號(hào)是否一致Altium 的 Design Rule Check 同樣不管這件事。嘉立創(chuàng) EDA 的檢查也集中在物理規(guī)則上。結(jié)果就是你的原理圖里一個(gè) SOT-23 封裝的 MOS 管引腳 1 是柵極、引腳 2 是源極、引腳 3 是漏極。但你用的 PCB 封裝焊盤編號(hào)可能是 1 是柵極、2 是漏極、3 是源極。原理圖導(dǎo)入 PCB 時(shí)網(wǎng)絡(luò)按照引腳編號(hào)一一對(duì)應(yīng)連接DRC 檢查走線間距全部合格板子做出來(lái)MOS 管的漏極和源極接反了。上電一瞬間要么管子直接燒掉要么電路功能完全異常。這種錯(cuò)誤在分立器件上尤其常見因?yàn)椴煌瑥S家、不同封裝庫(kù)對(duì)同一個(gè) SOT-23 的引腳定義可能不同。你從網(wǎng)上下載的封裝庫(kù)和你自己畫的原理圖符號(hào)引腳編號(hào)映射關(guān)系很可能不一致。2.2 一個(gè)真實(shí)的案例RS485 收發(fā)器引腳錯(cuò)位我之前做過(guò)一塊 RS485 隔離收發(fā)板用的是一款常見的隔離型 RS485 芯片。原理圖符號(hào)是我自己畫的按照數(shù)據(jù)手冊(cè)的引腳定義引腳 1 是 VCC1引腳 2 是 GND1引腳 3 是 RXD引腳 4 是 RE引腳 5 是 DE引腳 6 是 TXD引腳 7 是 GND2引腳 8 是 VCC2。PCB 封裝用的是從供應(yīng)商官網(wǎng)下載的參考庫(kù)。導(dǎo)入 PCB 后DRC 全綠走線也全部連通。板子回來(lái)一上電隔離側(cè)沒(méi)有輸出。我查了半天最后拿萬(wàn)用表一個(gè)一個(gè)引腳對(duì)發(fā)現(xiàn)供應(yīng)商的封裝庫(kù)把引腳 4 和引腳 5 的定義搞反了——RE 和 DE 互換了。DRC 不會(huì)告訴你這個(gè)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系是按照引腳編號(hào)建立的編號(hào)對(duì)上了網(wǎng)絡(luò)就通了但物理引腳的功能錯(cuò)了。這個(gè)問(wèn)題的排查成本極高因?yàn)槟闶紫葧?huì)懷疑電路設(shè)計(jì)、懷疑芯片本身、懷疑電源最后才會(huì)想到去核對(duì)封裝引腳。而那時(shí)候已經(jīng)浪費(fèi)了大量時(shí)間。2.3 如何系統(tǒng)性地避免引腳映射錯(cuò)誤我的做法是建立一套“三對(duì)照”流程。第一步原理圖符號(hào)畫完后對(duì)照數(shù)據(jù)手冊(cè)的引腳定義表逐個(gè)核對(duì)引腳編號(hào)、名稱、類型輸入/輸出/電源/地。第二步PCB 封裝畫完或下載后對(duì)照數(shù)據(jù)手冊(cè)的封裝尺寸圖和推薦焊盤布局逐個(gè)核對(duì)焊盤編號(hào)和位置。第三步原理圖導(dǎo)入 PCB 后不要急著布線先用“交叉探測(cè)”功能在原理圖里點(diǎn)一個(gè)引腳看 PCB 里高亮的是不是對(duì)應(yīng)的焊盤。KiCad 里可以用“工具 - 交叉探測(cè)”來(lái)實(shí)現(xiàn)Altium 里是“Tools - Cross Select Mode”。嘉立創(chuàng) EDA 也有類似的功能。這一步花不了五分鐘但能攔住絕大多數(shù)引腳映射錯(cuò)誤。另外對(duì)于關(guān)鍵器件我建議在 PCB 上放一個(gè)絲印標(biāo)注比如在 MOS 管旁邊標(biāo)上“G/S/D”在連接器旁邊標(biāo)上“Pin1”。這樣即使焊接時(shí)也能快速核對(duì)。絲印不占額外成本但能救命。注意從網(wǎng)上下載的封裝庫(kù)尤其是非官方渠道的必須逐引腳核對(duì)。我遇到過(guò)不止一次封裝庫(kù)焊盤編號(hào)錯(cuò)位、焊盤尺寸偏差過(guò)大的情況。2.4 封裝繼承與多態(tài)在 PCB 設(shè)計(jì)中的類比熱詞里出現(xiàn)了“封裝繼承多態(tài)”這其實(shí)是軟件工程的概念但在 PCB 設(shè)計(jì)里也有類似的邏輯。你可以把“原理圖符號(hào)”理解為一個(gè)接口定義它規(guī)定了引腳編號(hào)和功能把“PCB 封裝”理解為一個(gè)實(shí)現(xiàn)類它規(guī)定了物理尺寸和焊盤位置。兩者必須嚴(yán)格對(duì)應(yīng)否則就是“接口實(shí)現(xiàn)不一致”。在 KiCad 里一個(gè)符號(hào)可以關(guān)聯(lián)多個(gè)封裝比如一個(gè)電阻符號(hào)可以關(guān)聯(lián) 0603、0805、1206 三種封裝。這類似于“多態(tài)”——同一個(gè)接口不同的物理實(shí)現(xiàn)。但前提是這些封裝的焊盤編號(hào)必須和符號(hào)的引腳編號(hào)一致。如果 0603 封裝的焊盤編號(hào)是 1 和 2符號(hào)的引腳編號(hào)也是 1 和 2那沒(méi)問(wèn)題但如果某個(gè)封裝的焊盤編號(hào)是 A 和 B那就對(duì)不上了。所以每次給符號(hào)關(guān)聯(lián)新封裝時(shí)都要確認(rèn)焊盤編號(hào)的映射關(guān)系。KiCad 在“符號(hào)屬性 - 封裝”里可以查看和編輯這種映射Altium 在“原理圖庫(kù) - 引腳映射”里也有對(duì)應(yīng)的設(shè)置。3. 錯(cuò)誤二DRC 規(guī)則設(shè)置過(guò)松制造端無(wú)法實(shí)現(xiàn)3.1 默認(rèn)規(guī)則為什么不夠用KiCad 的默認(rèn) DRC 規(guī)則里最小線寬通常是 0.2mm最小間距 0.2mm最小過(guò)孔直徑 0.6mm最小過(guò)孔環(huán)寬 0.1mm。這些參數(shù)對(duì)于很多常規(guī)板廠來(lái)說(shuō)是可以做到的但問(wèn)題是你的板廠能做到不代表你的設(shè)計(jì)意圖能被正確實(shí)現(xiàn)。舉個(gè)例子你設(shè)了最小線寬 0.2mm然后電源走線也用了 0.2mm。DRC 不會(huì)報(bào)錯(cuò)因?yàn)橐?guī)則允許。但實(shí)際電流需要 1A0.2mm 的線寬在 1oz 銅厚下大概只能承載 0.5A 左右長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)發(fā)熱甚至燒斷。DRC 只管“能不能做出來(lái)”不管“做出來(lái)能不能用”。再比如你設(shè)了最小間距 0.2mm然后兩根信號(hào)線之間剛好 0.2mm。DRC 通過(guò)。但板廠在蝕刻過(guò)程中由于工藝偏差實(shí)際間距可能變成 0.15mm導(dǎo)致短路或者阻抗異常。DRC 不會(huì)考慮工藝余量。3.2 線寬與電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系熱詞里出現(xiàn)了“pcb 線徑和電流”這是每個(gè) PCB 工程師都必須掌握的基本功。我一般用這個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)估算對(duì)于 1oz 銅厚約 35μm外層走線溫升 10°C 的情況下1A 電流大約需要 0.4mm 線寬2A 需要 0.8mm3A 需要 1.2mm。如果溫升允許 20°C線寬可以適當(dāng)減小但余量要留足。內(nèi)層走線因?yàn)樯釛l件差同樣的電流需要更寬的線。一般來(lái)說(shuō)內(nèi)層線寬要比外層大 50% 左右。比如外層 1A 用 0.4mm內(nèi)層 1A 就要用 0.6mm。對(duì)于電源走線我通常會(huì)在計(jì)算值的基礎(chǔ)上再留 50% 到 100% 的余量。比如計(jì)算出來(lái) 1A 需要 0.4mm我會(huì)用 0.6mm 到 0.8mm。多出來(lái)的銅面積不花額外成本但能顯著降低溫升和壓降。3.3 過(guò)孔與環(huán)寬的選擇熱詞里還有“一般 pcb 中 m2 螺絲孔留多大過(guò)孔和環(huán)寬”這個(gè)問(wèn)題很具體。M2 螺絲的直徑是 2mm螺絲孔通常留 2.2mm 到 2.4mm 的孔徑具體取決于螺絲公差和裝配精度。如果是金屬螺絲還需要考慮螺絲頭與周圍銅皮的間距避免短路。對(duì)于過(guò)孔我一般用 0.3mm 孔徑配 0.6mm 焊盤環(huán)寬 0.15mm。這是大多數(shù)板廠的標(biāo)準(zhǔn)工藝成本最低。如果需要更小的過(guò)孔比如 0.2mm 孔徑環(huán)寬 0.1mm那就屬于“微孔”范疇成本會(huì)上升而且不是所有板廠都能做。DRC 里設(shè)置過(guò)孔規(guī)則時(shí)要注意“最小環(huán)寬”這個(gè)參數(shù)。環(huán)寬太小鉆孔偏移時(shí)可能鉆到焊盤外面導(dǎo)致斷路。我一般設(shè)最小環(huán)寬 0.13mm這是大多數(shù)板廠的工藝底線。3.4 如何根據(jù)板廠工藝調(diào)整 DRC 規(guī)則我的做法是在畫板之前先確定板廠然后去板廠官網(wǎng)下載他們的“工藝能力表”。嘉立創(chuàng)、華秋、捷配這些國(guó)內(nèi)主流板廠都有公開的工藝參數(shù)。把他們的最小線寬、最小間距、最小過(guò)孔、最小環(huán)寬等參數(shù)填入 DRC 規(guī)則里并且在此基礎(chǔ)上留 20% 到 30% 的余量。比如板廠說(shuō)最小線寬 0.1mm那我在 DRC 里設(shè) 0.15mm板廠說(shuō)最小間距 0.1mm我設(shè) 0.15mm。這樣即使工藝有波動(dòng)也不會(huì)超出板廠的能力范圍。另外對(duì)于阻抗控制的走線比如 USB、HDMI、以太網(wǎng)不能只看線寬和間距還要考慮層疊結(jié)構(gòu)和銅厚。熱詞里出現(xiàn)了“l(fā)an8720 pcb 設(shè)計(jì)”和“usb3.0 9pin pcb 布線圖”這些高速信號(hào)對(duì)阻抗匹配要求很高。我一般會(huì)用板廠提供的阻抗計(jì)算工具或者用 KiCad 自帶的“PCB Calculator”來(lái)算。提示DRC 規(guī)則不是越嚴(yán)越好。規(guī)則太嚴(yán)會(huì)導(dǎo)致大量誤報(bào)反而讓你忽略真正的錯(cuò)誤。規(guī)則太松又?jǐn)r不住問(wèn)題。關(guān)鍵是“匹配板廠工藝 留合理余量”。4. 錯(cuò)誤三機(jī)械層與電氣層脫節(jié)4.1 板子裝不進(jìn)外殼的經(jīng)典場(chǎng)景DRC 只檢查電氣層不檢查機(jī)械層。你的板子電氣上完全正確但連接器位置偏了 2mm外殼裝不上或者螺絲孔位置對(duì)了但孔徑太小螺絲擰不進(jìn)去或者板邊到最近走線的距離不夠安裝時(shí)螺絲刀碰到走線導(dǎo)致短路。我遇到過(guò)最離譜的一次是板子畫完后DRC 全綠發(fā)出去打樣。板子回來(lái)發(fā)現(xiàn) USB 連接器離板邊太近插線時(shí)插頭會(huì)碰到外殼邊緣根本插不到底。原因是畫 PCB 時(shí)只考慮了電氣連接沒(méi)有考慮連接器插頭的物理尺寸和插拔空間。還有一次螺絲孔周圍鋪了銅皮DRC 沒(méi)報(bào)錯(cuò)因?yàn)殂~皮到孔壁的距離滿足電氣間距要求。但實(shí)際裝配時(shí)金屬螺絲擰進(jìn)去螺絲頭壓到銅皮把電源短路了。DRC 不會(huì)檢查“螺絲頭會(huì)不會(huì)碰到銅皮”因?yàn)樗恢滥銜?huì)用什么螺絲。4.2 機(jī)械層的正確使用方法在 KiCad 里機(jī)械層通常用“Edge.Cuts”來(lái)定義板框用“User.Drawings”或?qū)ｉT的機(jī)械層來(lái)標(biāo)注螺絲孔、連接器位置、外殼邊界。Altium 里有專門的“Mechanical Layer”嘉立創(chuàng) EDA 也有類似的層。我的習(xí)慣是在畫電氣層之前先把機(jī)械結(jié)構(gòu)畫好。具體來(lái)說(shuō)第一步根據(jù)外殼或安裝要求畫出板框和螺絲孔位置。第二步標(biāo)注連接器的位置和方向確保插拔空間足夠。第三步標(biāo)注禁止布線區(qū)比如螺絲孔周圍、板邊一定范圍內(nèi)、連接器下方等。第四步再開始畫電氣走線。這樣做的目的是讓機(jī)械約束成為電氣設(shè)計(jì)的“邊界條件”而不是事后檢查。DRC 不會(huì)幫你檢查這些但你可以通過(guò)“禁止布線區(qū)”來(lái)強(qiáng)制約束走線。KiCad 里可以用“Keepout Area”來(lái)實(shí)現(xiàn)Altium 里可以用“Keepout”或“Polygon Pour Cutout”。4.3 螺絲孔與安裝孔的細(xì)節(jié)處理熱詞里出現(xiàn)了“一般 pcb 中 m2 螺絲孔留多大過(guò)孔和環(huán)寬”我再展開說(shuō)一下。M2 螺絲孔如果是非金屬螺絲孔徑留 2.2mm 就夠了如果是金屬螺絲孔徑留 2.4mm并且孔周圍至少 1mm 范圍內(nèi)不能有銅皮和走線。如果是沉頭螺絲還要考慮沉頭深度和直徑。對(duì)于安裝孔如果不需要電氣連接最好做成“非金屬化孔”也就是孔壁沒(méi)有銅。這樣即使螺絲碰到孔壁也不會(huì)短路。KiCad 里在焊盤屬性里選“NPTH”Non-Plated Through Hole就行。Altium 里也有對(duì)應(yīng)的“Non-Plated”選項(xiàng)。如果需要金屬化孔作為接地連接那就要確保孔周圍的銅皮與螺絲頭有良好的接觸同時(shí)避免短路到其他網(wǎng)絡(luò)。我一般會(huì)在螺絲孔周圍做一個(gè)“接地焊盤”但焊盤外徑要比螺絲頭大并且與周圍銅皮保持足夠間距。4.4 圓形 PCB 的特殊注意事項(xiàng)熱詞里出現(xiàn)了“圓形 pcb”這種板子機(jī)械層和電氣層的配合更麻煩。圓形板框在 KiCad 里用圓弧畫但 DRC 對(duì)圓弧的檢查有時(shí)候不夠精確。我遇到過(guò)圓形板邊到走線距離 DRC 顯示合格但實(shí)際板廠銑邊時(shí)刀具半徑導(dǎo)致實(shí)際板邊內(nèi)縮走線被切到。所以對(duì)于圓形 PCB我一般會(huì)把板邊到最近走線的距離留到 0.5mm 以上而不是 DRC 允許的 0.2mm。另外圓形板的拼板方式也需要注意V-CUT 不適合圓形板通常用郵票孔或者橋連。這些機(jī)械細(xì)節(jié)DRC 一概不管。5. 錯(cuò)誤四Gerber 導(dǎo)出參數(shù)錯(cuò)誤5.1 Gerber 導(dǎo)出為什么容易出錯(cuò)Gerber 是 PCB 制造的標(biāo)準(zhǔn)格式但導(dǎo)出 Gerber 時(shí)的參數(shù)設(shè)置非常關(guān)鍵。單位選錯(cuò)了英寸 vs 毫米、格式選錯(cuò)了RS-274X vs RS-274D、層選錯(cuò)了少導(dǎo)了一層、多導(dǎo)了一層、鉆孔文件格式不對(duì)這些都會(huì)導(dǎo)致工廠拿到的文件和你軟件里看到的不一樣。DRC 是在 PCB 工程文件里跑的它檢查的是工程文件的數(shù)據(jù)。但工廠拿到的是 Gerber 文件是工程文件經(jīng)過(guò)“導(dǎo)出”這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程后的結(jié)果。如果導(dǎo)出參數(shù)錯(cuò)了DRC 再綠也沒(méi)用因?yàn)楣S看到的和你看的不是同一個(gè)東西。我遇到過(guò)最典型的一次是導(dǎo)出 Gerber 時(shí)忘了勾選“包含板框?qū)印惫S拿到文件后不知道板子多大打電話來(lái)問(wèn)。還有一次鉆孔文件用了英制單位工廠按公制解讀孔位全部偏移。5.2 Gerber 導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)流程在 KiCad 里導(dǎo)出 Gerber 的流程是“文件 - 制造輸出 - Gerber”。我一般會(huì)按以下參數(shù)設(shè)置單位毫米格式RS-274X精度4.6整數(shù) 4 位小數(shù) 6 位層至少包含 F.Cu、B.Cu、F.SilkS、B.SilkS、F.Mask、B.Mask、Edge.Cuts鉆孔文件單獨(dú)導(dǎo)出單位毫米格式 ExcellonAltium 里是“文件 - 制造輸出 - Gerber Files”參數(shù)類似。嘉立創(chuàng) EDA 里是“導(dǎo)出 - Gerber”流程更簡(jiǎn)化但也要注意層選擇。導(dǎo)出完成后我強(qiáng)烈建議用 Gerber 查看器比如 KiCad 自帶的 Gerber Viewer或者在線工具打開檢查一遍。重點(diǎn)看板框是否完整、絲印是否清晰、阻焊開窗是否正確、鉆孔位置是否對(duì)得上。這一步花五分鐘能攔住絕大多數(shù)導(dǎo)出錯(cuò)誤。5.3 阻焊層與絲印層的常見問(wèn)題阻焊層Mask Layer定義的是“哪里不蓋綠油”也就是需要露銅的地方。如果你在焊盤上忘了開阻焊焊盤會(huì)被綠油蓋住焊不上錫。DRC 不會(huì)檢查這個(gè)因?yàn)樗还茈姎膺B接不管焊接工藝。絲印層Silkscreen Layer定義的是文字和圖形。如果絲印壓到焊盤上焊接時(shí)絲印油墨會(huì)影響焊錫潤(rùn)濕導(dǎo)致虛焊。DRC 通常不會(huì)報(bào)絲印壓焊盤的錯(cuò)誤但有些軟件可以設(shè)置“絲印到焊盤間距”規(guī)則。我一般會(huì)手動(dòng)檢查一遍確保絲印不壓焊盤、不壓過(guò)孔。另外絲印的線寬不能太細(xì)否則工廠印不出來(lái)。我一般用 0.15mm 到 0.2mm 的絲印線寬最小不低于 0.12mm。字符高度不低于 0.8mm否則看不清。5.4 BOM 文件與坐標(biāo)文件的導(dǎo)出熱詞里出現(xiàn)了“kicad 生成 bom 文件”和“cadence pcb 怎么導(dǎo)出 bom 表”BOM 和坐標(biāo)文件是給工廠做貼片用的。BOM 里要有位號(hào)、型號(hào)、封裝、數(shù)量坐標(biāo)文件里要有位號(hào)、X 坐標(biāo)、Y 坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)角度、層。這兩個(gè)文件如果出錯(cuò)貼片廠就會(huì)貼錯(cuò)料或者貼偏。我遇到過(guò) BOM 里型號(hào)寫錯(cuò)導(dǎo)致貼片廠貼了錯(cuò)誤的芯片也遇到過(guò)坐標(biāo)文件旋轉(zhuǎn)角度不對(duì)導(dǎo)致芯片方向反了。這些錯(cuò)誤 DRC 都不管但后果很嚴(yán)重。我的做法是導(dǎo)出 BOM 和坐標(biāo)文件后用 Excel 打開逐項(xiàng)核對(duì)位號(hào)、型號(hào)、封裝、坐標(biāo)。特別是對(duì)于有極性的器件二極管、電解電容、芯片要確認(rèn)旋轉(zhuǎn)角度和方向標(biāo)記。注意Gerber、BOM、坐標(biāo)文件是三個(gè)獨(dú)立的輸出每個(gè)都要單獨(dú)檢查。不要以為 Gerber 沒(méi)問(wèn)題BOM 就沒(méi)問(wèn)題。6. 四個(gè)錯(cuò)誤的快速自查清單6.1 發(fā)板前的必查項(xiàng)每次發(fā)板前我都會(huì)過(guò)一遍這個(gè)清單。你可以直接抄作業(yè)檢查項(xiàng)檢查方法常見問(wèn)題引腳映射交叉探測(cè)逐個(gè)核對(duì)封裝焊盤編號(hào)與符號(hào)引腳編號(hào)不一致線寬電流按 1A/0.4mm 估算留余量電源線太細(xì)發(fā)熱或壓降過(guò)大過(guò)孔環(huán)寬最小環(huán)寬 0.13mm環(huán)寬太小鉆孔偏移導(dǎo)致斷路機(jī)械配合1:1 打印板框?qū)嵨锉葘?duì)連接器位置偏、螺絲孔干涉禁止布線區(qū)螺絲孔、板邊、連接器下方走線太靠邊裝配時(shí)短路Gerber 層Gerber 查看器逐層檢查少導(dǎo)層、單位錯(cuò)誤、格式錯(cuò)誤阻焊開窗檢查焊盤是否露銅焊盤被綠油蓋住焊不上絲印壓焊盤目視檢查絲印壓焊盤導(dǎo)致虛焊BOM 型號(hào)逐項(xiàng)核對(duì)型號(hào)寫錯(cuò)貼錯(cuò)料坐標(biāo)文件核對(duì)位號(hào)、坐標(biāo)、角度旋轉(zhuǎn)角度錯(cuò)器件貼反6.2 我的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)三次發(fā)板三次檢查我現(xiàn)在的習(xí)慣是畫完 PCB 后不急著發(fā)板。第一天跑 DRC改到全綠。第二天過(guò)一遍上面的自查清單重點(diǎn)核對(duì)引腳映射和機(jī)械配合。第三天導(dǎo)出 Gerber、BOM、坐標(biāo)文件用查看器檢查一遍然后才發(fā)給工廠。這三天不是連續(xù)三天中間可以隔幾天讓自己冷靜一下。因?yàn)楫嫲宓臅r(shí)候容易陷入“局部正確”的思維定式隔幾天再看往往能發(fā)現(xiàn)之前忽略的問(wèn)題。我至少有三次是在“第三天檢查”時(shí)發(fā)現(xiàn)了引腳映射錯(cuò)誤或者機(jī)械干涉避免了打樣失敗。6.3 常見問(wèn)題速查表現(xiàn)象可能原因排查方法板子點(diǎn)不亮電源引腳接反、芯片方向錯(cuò)萬(wàn)用表測(cè)電源引腳電壓、核對(duì)芯片方向某個(gè)功能異常信號(hào)引腳映射錯(cuò)交叉探測(cè)核對(duì)引腳、示波器測(cè)信號(hào)芯片發(fā)燙電源短路、引腳接錯(cuò)斷電測(cè)阻抗、核對(duì)引腳定義連接器插不進(jìn)機(jī)械位置偏、孔徑小1:1 打印比對(duì)、卡尺測(cè)孔徑螺絲孔短路孔周圍有銅皮檢查禁止布線區(qū)、改用非金屬化孔工廠說(shuō)文件有問(wèn)題Gerber 層缺失、單位錯(cuò)Gerber 查看器逐層檢查、確認(rèn)單位貼片貼反坐標(biāo)文件角度錯(cuò)核對(duì)坐標(biāo)文件、確認(rèn)器件方向標(biāo)記焊盤焊不上阻焊沒(méi)開窗檢查阻焊層、確認(rèn)焊盤露銅7. 從“DRC 全綠”到“板子能用”的思維轉(zhuǎn)變7.1 DRC 是工具不是保證我剛開始畫板的時(shí)候特別依賴 DRC。每次看到全綠就覺(jué)得萬(wàn)事大吉。后來(lái)踩的坑多了才明白 DRC 只是一個(gè)“語(yǔ)法檢查器”它檢查你的設(shè)計(jì)是否符合規(guī)則但不檢查你的規(guī)則是否符合意圖。就像寫代碼編譯器不報(bào)錯(cuò)不代表程序邏輯正確。真正的保證來(lái)自于你對(duì)電路的理解、對(duì)器件的了解、對(duì)工藝的熟悉。DRC 能幫你攔住 80% 的低級(jí)錯(cuò)誤但剩下的 20% 才是真正考驗(yàn)功力的地方。而這 20% 里引腳映射、機(jī)械配合、Gerber 導(dǎo)出、規(guī)則設(shè)置是最容易出問(wèn)題的四個(gè)點(diǎn)。7.2 建立自己的檢查清單每個(gè)工程師都應(yīng)該有自己的檢查清單。這份清單不是從網(wǎng)上抄的而是從自己踩過(guò)的坑里總結(jié)出來(lái)的。我現(xiàn)在的清單里每一條都對(duì)應(yīng)著一次真實(shí)的翻車經(jīng)歷。比如“核對(duì)封裝引腳映射”這一條就是因?yàn)?RS485 芯片引腳錯(cuò)位那次加進(jìn)去的“檢查螺絲孔周圍禁止布線”這一條就是因?yàn)槁萁z短路那次加進(jìn)去的。你也可以這樣做每次板子出問(wèn)題解決之后把問(wèn)題和解決方法記下來(lái)加到自己的檢查清單里。時(shí)間長(zhǎng)了這份清單就是你最寶貴的經(jīng)驗(yàn)財(cái)富。7.3 工具選型的建議熱詞里出現(xiàn)了很多工具名KiCad、Altium Designer、嘉立創(chuàng) EDA、Cadence Allegro。每個(gè)工具都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。KiCad 免費(fèi)開源適合個(gè)人和小團(tuán)隊(duì)Altium 功能強(qiáng)大適合專業(yè)設(shè)計(jì)嘉立創(chuàng) EDA 上手快適合快速打樣Allegro 適合高速高密度設(shè)計(jì)。但無(wú)論用什么工具上面說(shuō)的四個(gè)錯(cuò)誤都可能發(fā)生。工具只是工具關(guān)鍵還是設(shè)計(jì)者的思維和流程。我見過(guò)用 KiCad 畫出非常專業(yè)的板子的工程師也見過(guò)用 Allegro 畫出引腳映射錯(cuò)誤的板子。工具不能替代思考。7.4 最后分享一個(gè)小技巧每次發(fā)板前把 PCB 的 3D 視圖打開轉(zhuǎn)一圈看看。KiCad 和 Altium 都有 3D 預(yù)覽功能。這一步能發(fā)現(xiàn)很多 2D 視圖下看不到的問(wèn)題連接器方向?qū)Σ粚?duì)、器件高度會(huì)不會(huì)干涉、螺絲孔位置合不合理。我至少有兩次是在 3D 視圖里發(fā)現(xiàn)連接器方向畫反了避免了打樣失敗。3D 視圖不需要精確的器件模型哪怕只是簡(jiǎn)單的立方體也能幫你判斷空間關(guān)系。這個(gè)習(xí)慣花不了幾分鐘但能攔住很多機(jī)械層面的錯(cuò)誤。