设计评审清单

设计评审把检查项分成自动可查、需人审、需工厂审,每项都有入口

设计评审把经验变成可重复的检查,让开模之前的每一项都有规则、人或工厂查过。能写成规则的交给设计软件自动查,写不成规则的分给需要判断的人和需要看产线能力的工厂。自动检查通过,不保证板厂接受;工厂的能力表拿不到时,没有可写的规则,只能全部走人审。

DFM 是可制造性设计,检查工厂能否稳定做出这份设计。DFA 是可装配性设计,检查零件能否顺利装到一起。评审排在开模之前。自动可查与需人审的项在评审通过这个出口查完,需工厂审的项在开模前工厂确认这个出口由工厂确认,见硬件设计概览。

自动检查的限度

DRC(设计规则检查)只检查 KiCad 内部格式的板文件,板厂检查的是交给它的制造文件。NextPCB 的文章讲到,导出时板边层被误画到铜层,板厂报了板边间距错误(NextPCB)。板厂规则文件导入设计软件之后,数值能否直接用,也要抽查。KiCad 论坛上有用户讲到,导入他人分享的规则后,大部分数值是 0,导入板厂能力规则后又出现元件不符合的报错(KiCad 论坛)。这是个别用户的报告,说明导入后需要核对,不说明所有导入都有此问题。

所以自动检查只担保一件事:设计文件里没有违反已写下的规则。工厂能不能做出来,仍要工厂看过导出的制造文件。

自动检查的命令行入口

若设计用 KiCad,命令行有现成入口。kicad-cli pcb drc 做板图的规则检查,kicad-cli sch erc 做原理图的电气规则检查,两者都可以输出 JSON 报告,加 --exit-code-violations 后,有违规项时退出码为 5(KiCad 9 命令行文档)。退出码非零就能让流水线中止,把「评审前先过规则检查」变成不可跳过的一步。

KiCad 允许用自定义规则语言写规则,复杂条件可以只套在某类网络上(KiCad 9 PCB 编辑器手册)。规则的数值取自工厂能力表。这里不写通用数值,因为线宽、拔模等数值随板厂和模具厂而变。

其他设计软件有各自的规则设置,选定后核对。

检查项分栏

每个检查项归到一栏,各栏共用一张记录表。

自动可查

类检查项查什么
PCB 与电气线宽线距不低于板厂能力表
PCB 与电气孔径与环宽钻孔直径与孔周铜环宽度不低于能力表
PCB 与电气设计规则检查与电气规则检查所有违规项已解决或写明原因
PCB 与电气板边、丝印与封装间距不低于规则文件里的下限
外观与结构干涉检查主板、电池、线缆与紧固件在三维模型里无干涉,由 CAD 软件的干涉功能查
可制造与装配文件一致三维结构文件、制板文件、坐标文件和 BOM 属同一设计版本

文件一致一项能否自动化,取决于各文件的版本号写在哪里。能写进文件名或元数据的,可以用脚本比对。

需人审

类检查项查什么
外观与结构壁厚整件均匀,交接处平缓过渡;不均匀处易出现翘曲与缩痕
外观与结构拔模、倒扣、加强筋与圆角壁面沿开模方向带斜度;阻碍开模的凹陷能去则去;筋同样带拔模
外观与结构公差链把相配合零件的公差叠起来核算;最坏情况核算保守,也可以用统计方法放宽,代价是接受小概率装不上
外观与结构表面处理与密封纹理、喷涂、阳极氧化的工艺限制;密封面、出线口、按键处满足企业给出的防护等级
PCB 与电气天线净空天线周围避开金属件与电池,外壳材料与涂层会影响射频;由射频工程师确认
PCB 与电气EMC 布局回流路径、接口滤波、接地与屏蔽接缝;EMC 是电磁兼容,指设备既不干扰别人,也不受别人干扰
PCB 与电气测试点关键电源与信号留有探针或治具能接触的位置
可制造与装配紧固、装配顺序、防呆、线缆螺钉规格统一、工具够得着;从下壳到上壳每步放得进去;装反时装不进去;走线余量在三维模型里核过

需工厂审

类检查项谁审
外观与结构分模线与浇口位置结构件工厂
外观与结构拔模与倒扣的最终取值结构件工厂,取自它的设计规范
PCB 与电气导出的制造文件检查板厂
PCB 与电气焊盘与钢网开口贴片工厂;钢网是贴片前刷锡膏的薄钢片
可制造与装配拼板、工艺边与定位基准点贴片工厂
可制造与装配可替代料可采购工厂确认,料号换型的风险见交给工厂的文件
可制造与装配工艺要求与检验要点SZV 写明关键尺寸、外观与功能项的判定方法,合作工厂确认

每个检查项都归在一栏,评审时可以直接看出这项由谁查。

评审记录

评审中提出的每个问题,写明:对照的文件、现象、责任方、关闭证据。关闭证据可以是新版文件的版本号,也可以是工厂的书面回复。问题不关闭,就不能过出口。

这与样件回来之后的问题清单是同一种格式,见打样与小批量。

参照的标准

IPC-2221 是印制板设计的通用标准,评审 PCB 时参照。IPC-A-610 是电子组件的验收标准,现行为 J 版,2024 年发布(目录),样件的焊点与元件安装外观按它核对。这里不引条款数值,取哪一级,由企业与合作工厂在对接说明里约定。

数值的来源

评审的数值取自合作工厂的设计规范与能力表,评审前先拿到能力表。规则要随能力表维护。这里不写通用的壁厚、拔模、线宽数值,因为这些数值随材料、模具厂、板厂而变。

验收时可以问的问题

  • 天线净空由射频工程师确认。射频工程师由哪一方提供、确认记录放在哪里,请在合同中写明。
  • 板厂的制造文件检查,由谁提交、结果怎样回流,请在合同中写明。
  • 公差链用最坏情况核算还是统计方法,请在对接说明里写明。

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