低成本PCB設計與布局

25年來，CadSoft EAGLE一直以低價格為全球設計工程師提供與昂貴的商用PCB設計軟件相同的核心功能。本文將向您講述過去25年間業(yè)界如何實現(xiàn)低成本PCB設計與布局。

隨著PCB設計越來越普遍地與既有開發(fā)板搭配使用，同時子板被用于驅動液壓裝置與伺服電機或根據(jù)光線、動作及聲音等執(zhí)行任務，PCB設計趨勢逐漸傾向于開源硬件模式與控制系統(tǒng)。

PCB設計的另一大趨勢是開發(fā)板的爆炸性增長。2013年10月，e絡盟旗下子公司CadSoft針對全球PCB設計師進行了一次調研，調研對象包括來自42個不同國家的專業(yè)工程師。調研結果顯示：近2/3的受訪者(64%)認為開發(fā)板一定程度上降低了他們對定制PCB設計的需求。表面看來，這個結果威脅到了PCB設計的發(fā)展，但真實的情況是，PCB設計工具正被應用于越來越多的開發(fā)板設計當中。

盡管如此，但自其誕生以來，PCB設計并沒有發(fā)生根本性改變。PCB設計領域的創(chuàng)新技術一直集中于降低開發(fā)板成本并縮短開發(fā)時間，但PCB布局卻始終基本上保持一致，不斷改變的只是使用的元器件及產品性能 —這也是造成大多數(shù)設計復雜度的根本原因。

面對激烈的競爭環(huán)境，縮短產品設計周期對工程師及管理人員至關重要。許多公司最關心的一個問題是：工程師如何才能獲得可縮短產品上市時間并可降低設計成本的開發(fā)工具，從而應對越來越復雜的PCB設計。設計周期對產品投放市場的時間具有極大的決定性作用，而其中的PCB布局往往用作彌補設計流程初期的延期問題。此外，由于廠商工作地點及設計團隊分布在全球各地，我們不難想象要獲得最好的開發(fā)工具有多么困難，這就使得多個設計團隊及產品上市時間受到挑戰(zhàn)。

為了應對這些挑戰(zhàn)，廠商急需可利用既有資源的開發(fā)工具，包括允許互操作性的人工與計算機工具。這些開發(fā)工具簡單易用，具備擴展性能，可將設計流程中其他耗時的設計階段連接起來。工程師經常提到的PCB設計工具性能包括：

· 提供漸進的學習曲線

· 無需犧牲產能即可支持多個設計師在同一個項目上布局

· 提供理想的即插即用模式，用于執(zhí)行密集型任務以提高生產率

· 支持全球各地用戶實時協(xié)作

· 在設計流程各個階段，無需犧牲產能即可調動多學科技術專家進行開發(fā)設計

電子行業(yè)高端市場具備的一些項目能夠用于分析設計師的實際設計、芯片如何進行內部工作以及芯片如何應對其外設產品。對于工程師來說，問題在于他們如何才能以最少的付出及最少的錯誤…而不靠一點運氣到達這一步。

雖然市面上有大量商用產品(大多數(shù)價格昂貴，非常貴)，但只有少數(shù)產品的價格還算可接受…它們不僅融合了強大功能并且提供非常低的啟動許可成本。產品的易用性等特性變得越來越重要，可有效地加速復雜設計同時降低設計初期的成本。

CadSoft的調研還對工程師在選擇PCB設計軟件時優(yōu)先考慮的因素進行了調查，例如價格、功能性、易用性、服務支持等。調研結果清楚顯示，大多數(shù)設計工程師在購買設計工具時更為看重功能性而非價格，且60%的調查對象認為功能性是“極其重要的”一個因素。CadSoft一直為用戶提供超強功能產品，但要滿足用戶的需求對于每一代軟件產品越來越具有挑戰(zhàn)性。工程師需要的是一款既可優(yōu)化設計時間，同時可為他們創(chuàng)造更多時間以進行創(chuàng)新與檢測的軟件產品。

EAGLE備受全球工程師喜愛，被廣泛應用于從開源硬件到各種協(xié)作性工程項目的開發(fā)，包括電動車、方程式賽車、超微型衛(wèi)星、商業(yè)月球漫步等各類項目。EAGLE的成功秘訣在于其既適合初學者，同時又可滿足高級用戶的需求，可為他們提供多種選擇從而有利于極大地縮短設計與檢測流程時間。

市面上為Linux、Mac及Windows系統(tǒng)提供了大量完全免費的開發(fā)工具。在需要節(jié)約費用的情況下，哪些產品特性成為工程師采購開發(fā)工具的依據(jù)?

支持功能擴展

確切地說是通過用戶語言程序(ULP)執(zhí)行仿真、數(shù)據(jù)輸入與輸出以及自定義命令。EAGLE用戶一直努力實現(xiàn)突破性創(chuàng)新并通過使用數(shù)百種ULP協(xié)同提升軟件的多功能性，例如：新近推出的EagleUp 3D設計轉換器使工程師能夠將2D布局圖從EAGLE一鍵導出并導入Google SketchUp，從而創(chuàng)建精確的3D原型模擬圖。這使用戶能夠將多個電路板整合到同一個模型當中，使他們能夠檢測未對準的連接器及高尺寸元器件之間的“碰撞”，同時使他們還能夠測定設備周邊的氣流以及測試與安裝點的可用性。這些在進行設計分享與開發(fā)，以及重新評估系統(tǒng)級問題時特別有用。EAGLE還可能實現(xiàn)其它制造商機械格式數(shù)據(jù)的導入，并提供所有源代碼。ULP結構使用戶能夠在現(xiàn)有設計基礎上進一步構建出滿足特定設計需求的定制化設計。

加快設計周期

工程師通常都是在電路板上放置元器件，隨后載入原理圖并放置到PCB上模擬其行為。CadSoft EAGLE 6.4版本最近采取的一系列功能改進使得工程師可以方便使用凌力爾特的高性能SPICE 仿真器-LT-Spice、原理圖輸入工具及波形顯示器。用戶現(xiàn)在可以對既有的EAGLE原理圖進行仿真，并從EAGLE開始進行自動轉換。

大型元件庫

這一點對于生產率至關重要，因為用戶不可能為計劃添加到電路中的每一個元件“設計定制組件”。EAGLE本身就創(chuàng)建了種類繁多的元件庫，用戶還可以通過e絡盟社區(qū)獲取廠商直接提供或用戶分享的元件庫。由于從頭為每個部件創(chuàng)建一個小量的定制數(shù)據(jù)庫需要花費20分鐘，因此若元件庫能夠為工程師提供給一個可信賴、經由活躍社區(qū)成員檢驗的豐富信息資源中心，那么將為工程師的設計提供極大的幫助。

為了一進步簡化并加快設計流程，電子設計工程師還可使用DesignLink這個特色工具指定其所需組件，通過設定參數(shù)可以快速地從e絡盟的在線產品數(shù)據(jù)庫中搜索到合適的元器件。 此外，工程師還可獲取大量有關元器件產品的技術信息，包括技術手冊、特定應用解決方案指南的鏈接、定價及上市時間等，均可在EAGLE設計環(huán)境中獲取而無需在多個網頁中跳轉。

獲取快速報價或更平滑的設計鏈

雖然工程師制定了符合項目預算及時間表的物料成本(BOM)，并準備好開始制作PCB，但他們往往需要先將物料成本發(fā)送出去并等待決策。因此工程師急需從可靠的高品質服務合作伙伴那里獲得一款特色工具，以便快速獲取小批量PCB制作的報價并獲得快速原型設計服務。

總之，隨著電子設計趨勢的持續(xù)發(fā)展，產品的功能性、可用性及價格等核心要素依舊是工程師最為看重的因素，這也一直是CadSoft的優(yōu)勢所在。CadSoft 可為工程師提供具備功能性的低成本軟件，從而幫助優(yōu)化工程師的生產率。CadSoft將在未來持續(xù)保持其優(yōu)勢與特色。