PCB的慘痛經(jīng)歷，值得工程師借鑒

　　PCB即印刷電路板，是電子電路的承載體。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，幾乎都要使用PCB. PCB設(shè)計是電路設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié)，也是對原理電路的再設(shè)計。一些新的工程師往往低估PCB設(shè)計的重要性，將這一即煩瑣又費事的工作完全交由技術(shù)員去完成。在這里我先講一個關(guān)于PCB設(shè)計的故事，由于涉及企業(yè)的隱私，故此隱去了真實的地點和企業(yè)名稱。

　　故事所涉及的企業(yè)是生產(chǎn)電話機的一家公司。普通按鍵式電話機，其實并不是什么高科技的產(chǎn)品，與早期的撥盤式電子電話機相比，它在電路中增加了一塊雙音頻/脈沖撥號控制集成電路，一些產(chǎn)品還增加了免提通話功能，用戶使用話機時，如果按下免提按鍵，無須摘機，就可以接聽或者唿出。熟悉話機電路原理的人都知道，免提電路是由“自動收/發(fā)控制電路”和“音頻功率放大電路”組成，這些電路都有現(xiàn)成的專用IC來實現(xiàn)，原理上沒有需要創(chuàng)新設(shè)計的地方。

　　在改革開放初期，一些捷足先登的企業(yè)，靠生產(chǎn)電話機發(fā)了大財。我所要說的這家企業(yè)通過關(guān)系將公司的最新產(chǎn)品送到了北京的某某首長家里試用。這種具有免提功能的按鍵式話機，確實要比當(dāng)時使用的撥盤話機好用的多。經(jīng)過一段時間試用，首長非常滿意，答應(yīng)向有關(guān)部門推薦該產(chǎn)品。

　　可是就在這關(guān)鍵的時刻，一天深夜，這臺話機突然鳴叫起來!

　　沒有特別的大事，不會有人膽敢深夜撥打首長家里的電話。更奇怪的是，摘機接聽沒人應(yīng)答，掛機后不一會，話機又繼續(xù)鳴叫，連續(xù)不斷。首長緊急叫來警衛(wèi)人員，警衛(wèi)人員又連夜叫來電信人員，最后才弄明白，原來是話機免提功能自行誤觸發(fā)，導(dǎo)致虛驚一場。

　　首長大怒!

　　話機的推銷計劃，因此意外事件被延誤了好多年時間。事后查明，引起免提誤觸發(fā)的原因是電路的PCB設(shè)計不良，后來該企業(yè)的話機產(chǎn)品，免提按鍵都被要求改為機械式按鍵，這樣才獲得了電信的入網(wǎng)許可。這次事件對企業(yè)造成的直接經(jīng)濟損失高達(dá)幾千萬元以上。

　　一些設(shè)計人員認(rèn)為PCB設(shè)計是簡單的勞動，使用PROTEL或者其他的軟件工具，通過自動布局、自動布線，就可以完成。單面板無法布通，就用雙面板，再不行就用多層板，或者設(shè)置跳線，短跳線不行就長跳線，再不行就用跨接線，最后總可以布通。

　　而我認(rèn)識一位老工程師，他們早年設(shè)計PCB的時候還沒有用上電腦，卻照樣能完成包含幾百上千個元器件的電路PCB設(shè)計。而且他們設(shè)計的PCB，布局和布線都相當(dāng)工整，跳線、跨線極少，原器件排列整齊合理，并且符合工藝規(guī)范要求。我們看到的早期的國產(chǎn)黑白電視機PCB，就屬于他們那個年代的工程師的杰作。

　　盡管后來我設(shè)計PCB的時候，早就用上了電腦。但我仍然覺得，這些老工程師們在PCB設(shè)計上，一定有一些絕招可以借鑒，我們現(xiàn)在的年輕工程師們，是很難想象他們當(dāng)年是如何借助鉛筆和方格紙完成復(fù)雜的PCB設(shè)計。確實我也從他那里也獲得了很多的經(jīng)驗，比如：如何排列元器件可以容易走線，如何最有效地利用雙列直插IC下面的板面空間，如何在布線之前就盡可能地規(guī)劃好布局等等。

　　我自己的體會是：PCB設(shè)計，不僅僅是技術(shù)，還是藝術(shù)，是藝術(shù)就涉及很多的主觀因素，所以工程師也要注意提高自己的修養(yǎng)。

　　工具幫助我們完成了很多繁復(fù)的工作，但它所自動完成的并非可以最佳的應(yīng)用于每一個產(chǎn)品。因為它所幫助我們完成的是產(chǎn)品設(shè)計中普遍且通用的一面，并非自動完成產(chǎn)品的最佳優(yōu)化面設(shè)計，例如：使用PROTEL或者其他的軟件工具，通過自動布局、自動布線，就可以完成的只是通常的連接方式，從某方面講也只是把所要連接的器件連在一起了而已。所以要真正設(shè)計一個產(chǎn)品的pcb，更多的是設(shè)計者針對這一產(chǎn)品的具體情況的了解分析，從而完成獨一無二的設(shè)計。

　　本人為系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過pcb設(shè)計，但由于要設(shè)計的原因，使用了PROTEL來進(jìn)行了一個PCI板卡的設(shè)計(PROTEL現(xiàn)學(xué)的)，深感pcb設(shè)計的復(fù)雜性(使用的芯片最多160引角雙面板佈線，未使用網(wǎng)絡(luò)自動佈線，結(jié)果是：能把他們連接在一起，并盡量減少高頻干擾并遵照芯片的走線長度要求設(shè)計就已經(jīng)大傷腦筋了)，因為對無線電的愛好，所以對原先的黑白電視機也有過一定的了解。所以對老一輩的pcb設(shè)計者的辛勤工作，和智慧的結(jié)晶更是深感敬意。希望有機會可以真正的學(xué)到pcb設(shè)計的精髓。 呵呵，說了一堆廢話。

　　我是做PCB設(shè)計的，深有同感。PCB設(shè)計不是簡單意義上的電器上的連接，要懂電路知識，制作工藝和設(shè)計上的美觀，她確實是一門藝術(shù)，如果要節(jié)約成本，老板一定要看重這項工作。

　　一個非常完善的原理圖，由于布線的不合理，都不是好產(chǎn)品。布線不合理的確會引起很多想不到的問題：比如電路自激，信噪比差，分離度差，大功率的放大電路容易燒機等。后果真的難以想象。