【IoT】 产品设计：结构设计之PCB设计（三）
1、PCB板外形设计
主要要求是对造型匹配、定位形式、元器件的多少。
对于先有堆叠后造型的方式来说，板形设计的依据是产品定义书、硬件的摆件区域、造型的美观便捷、后续结构设计的空间预留等。
在主板不做卡扣让位挖切的情况，一般板边至少和外观保留2.5mm的距离，小于这个值例如只有2.0mm的话,要考虑在主板上做扣位挖切，要详细计算挖切的尺寸，以求整机的空间利用率最优化。
板的厚度一般为1.0mm，如果主板的元器件较少线路较少PCB板厚度可以更小。
考虑到侧键等处由于固定结构的原因，导致PCB边缘到壳体边缘的距离会大于其他地方，因此在定PCB的详细外形时，要特别注意此处，一般需要进行挖切。
2、PCB板定位设计
定位采用Boss和定位筋共同定位的方式，Z方向以两到三个卡扣预定位；在主板设计时要注意Boss孔的位置是否便于壳体结构的设计，螺钉打入的空间，孔周围的元器件禁布区域。
卡扣定位需要在主板设计中优先考虑，卡扣以及卡扣支撑的合理位置，并设定元器件的禁布区。
3、PCB板露铜设计
主板正反面均需做露铜设计，用于壳体接地、屏、转轴、喇叭、听筒、螺丝定位孔等处均需考虑露铜，如前壳是金属材质，需考虑做6点以上接地, 露铜接地点尽量布局均匀可靠。
4、输出资料
1）SPEC规格书
SPEC主要提供给整机设计工程师参考，SPEC规格书必须与堆叠3D对应的器件一致，否则会给后续结构设计带来一些问题，SPEC及技术文件归档对后续项目平台管理提供方便。
SPEC主要包括：
屏、摄像头、喇叭、马达、各种连接器、SWICHT、闪光灯、TF卡、SIM卡、MIC、MICRO USB、耳机座等。
2）技术文件
包括:
方案介绍书、方案整机设计指导书、方案升级变 动书、平台特殊问题指导书、ESD导入措施、产品规划书、项目成员 表、原理图、位号图、按键定义书、项目风险评估表等涉及平台的 一些文件均需归档，归档工作由项目经理完成。
整机方案设计指导书：
即设计说明，是方案设计一项重要的工作，方案介绍书和设计说明书是面向客户沟通的途径，大多客户和个人都是通过方案介绍书和设计说明书来了解方案的相关情况。
设计说明书按以下几个方面进行书写：
方案介绍：对方案的优点卖点、软硬件功能、以及选用的一些器件大概的描述。
方案组合分类介绍、方案各器件图示(包括正反面所以器件)。
方案各个功能块的具体设计指导，如天线、喇叭、屏、马达、按键、主板定位、摄像头等一些设计需要注意的地方。
对于方案中有使用一些新器件或特殊器件，以及方案中涉及一些新工 艺,一定要特别注明,如使用感应触摸按键,光电鼠,光感距离二合 一传感器,卡轮侧键,特殊导光膜,特殊屏等。
主板露铜接地情况需一一注明,另外还有其他需注意的地方也应该注 明,采用图片和文字结合的方式,尽可能的详细。
5、堆叠设计基本要点
1）硬件在调用库里的标准机电料时double check一下堆叠提供的各元器件的spec,遇到新料时及时通知layout建库。
2）新元器件选择可以配合硬件提出自己的看法,新器件是否已经量产,是否可靠等。
3）元器件的硬件封装和结构的原点确认保持一致，硬件务必要double check。根据结构提供的坐标位置仔细的对一下各元器件的位置。
4）不管是结构料还是电子料,pcb文件中元器件高度都要标注,以方便结构进行干涉检查,避免后续带来不必要的干涉。
5）屏蔽罩需事先和硬件商量好大致位置,尽量以规则形状布局之,能共用的尽量共用(标准化设计),对于比较大的屏蔽罩结构会要求加支撑筋,硬件要和结构协商。
6）硬件应尽可能的根据堆叠提供的摆件范围去布置元器件。
7）焊盘与PCB板边间距(2MM)。
8）焊盘与定位孔的间距(1.5MM)。
9）ESD的防护考虑,按键处,LCD处等,能露铜的地方尽量露铜,方便后续ID不同外观设计采取对策。
10）主板螺丝孔边缘1mm内不要布元器件。
11）元器件极性(正负极),丝印框的double check,避免元器件贴偏,方便问题的查找。
12）不可在静电敏感器件附近挖孔(硬件将静电敏感器件指出, 由结构在堆叠图中指明),如果要挖孔,则此处主板贴mylar。
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01作者简介 崔岩松 北京邮电大学副教授.博士生导师.国家级电子信息实验教学中心教学团队.长期从事电子电路设计与EDA技术.多媒体通信与集成电路领域的教学和研究工作.先后开设"电路仿真与PC ...
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