allegro 3D模型怎么找？ PCB的DFA如何设计？如何加载PCB的3D模型？如何避免器件之间的干涉？PCB的3D设计 DFA设计的概念

一些群友问杨老师，allegro的3D模型模型怎么找？ PCB的DFA如何设计？如何加载PCB的3D模型？如何避免器件之间的干涉？这里杨老师对PCB中DFA设计常见的几种方法进行分析下这些问题来自群友的疑难杂症，杨老师V信：PCB206 可入群：

DFA的全称为 Designfor Assembly，简单翻译理解为PCB的贴装和组装的可制造性；PCB的DFA分析可以在专门的CAD系统中进行。通过对电子产品进行装配分析，制定出合理的元件装配规则，从而提高设计效率、减少生产成本的设计方法。它可以从生产和组装的角度对PCB设计进行详细的自动验证。减轻PCB设计与生产之间的差距。通过面向装配的设计,产品开发能够达到以下目的：简化产品装配工序，缩短产品装配时间，减少产品装配错误，减少产品设计修改，降低产品装配成本，降低产品装配不良率，提高产品装配质量，提高产品装配效率，提高现有设备使用率。

简单介绍了DFA设计的概念和目的后，我们来看看PCB中DFA设计常见的几种方法

方法一: 利用软件进行DFA设计规避，杨老师以Allegro PCB Editor中实现DFA设计与分析。

如下图我们现在软件中打开DFA，这里我们可以看到，DFA检查有两种模式，可以对所有器件进行间距检查，也可以对关心的器件进行单独检查

接着我们设置好对应器件的间距要求，分别对TOP和BOT层器件进行设置，DRC mode形式选择on。方法一的优劣势非常明显，优势是若设置非常精确化可避免DFA装配问题。但是劣势也非常明显，需要消耗大量的时间去设置对应的间距，由于各板厂加工工艺不一样，这个间距数据不能直接套用，需要人工输入，这就设计前期花费大量的时间，每个不同的项目都需要设置不同的间距规则，整体看来用的人比较少，杨老师这里也并不是非常推荐。

方法二：设计中以规则以封装规则来进行设计，器件干涉或者器件之间间距不满足封装设计规则则会出现报错，从而通过设计规则来进行DFA设计.

在我们绘制封装的时候，会在对应的器件层PLACE BOUND TOP添加铜皮，这个时候增加的PLACE BOUND要等于或者大于器件本身，这样做的目的就是为了后期检查是否有器件干涉。

再比如波峰焊接，周边器件焊盘离通孔焊盘要做到6mm 至少3mm 这时候可以添加via keepout来约束也就是说这个区域内禁止放置未塞孔的过孔，禁止放置其他焊盘

再比如我们BGA需要考虑返修空间，需要留出3mm-5mm的返修区域，我们对应在placebound或者丝印层增加限制区域。

对于一些固定螺丝还有板边的邮票孔等需要考虑应力作用的，也可以设置相应的规则去约束它。这样起码在PCB产品贴片中不会出现器件干涉，器件彼此挨着太近等问题。

方法三：做产品设计的自检checklist，一个很好规避错误的方法就是项目完成设计前做好checklist检查。

我们看下下图是copy截图一部分网上的DFA可制造性设计checklist局部自检表格，群友们可以根据平常的产品整理完善一份自己的checklist 不仅仅局限于DFA，可以包含PCB封装 PCB设计热设计等等内容。

一些我们常见的关于PCB装配的问题都可以以这种形式存在，比如所有的极性器件是否有检查，所有的器件是否满足贴装或者后焊工艺，测试点放置的位置和间距是否合适等等。

我们再来看看网上局部汽车电子的PCB DFA设计的checklist

1、所有手插元件需要有位置号、极性或方向标示；

2、插件引脚插到PCB后，漏出PCB的长度在0.8~1.5mm；

3、PCB需扭脚的圆盘离板边距离至少10mm，直径要求8mm，圆盘外1mm内不能放置元件、线路和引脚；

4、所有有方向的手插件在PCB板上要考虑结构设计防错；

5、主板上排插方向与其它需要连接的PCB板排插方向一致，避免错位产生应力；

6、PCB的定位孔是否留出来，并离切板之后的板边超过8mm?

7、主板屏蔽罩采用扭脚固定设计，不能只使用夹子？

8、如果需要在屏蔽罩内装导热硅胶，则在屏蔽罩对应位置开直径2mm的圆孔，且需使用白色硅胶，以便检查是否安装了硅胶；

9、PCB板测试点不能放屏蔽罩内，可放到屏蔽罩另一面；

10、连接器需采用I-Lock排插结构？

11、螺丝周边设计是否按照标准，螺帽边缘3mm不能有元件、线路和引脚；

12、PCB的二维码框内不能放置元件、线路和引脚，面板PCB丝印框要放到Bottom面，主板PCB丝印框要放到Top面，便于过程扫描标签；

13、PCB板连桥位置和定位孔周边2mm范围内不能放置元件、线路和引脚；

12、涉及到LED的PCB整合成一个拼板同一面，避免灯光不一致的问题。

方法四：利用逼真的3D PCB模型和进行3D设计检查。从Allegro 17.2开始，Allegro已经能够支持立体的三维PCB设计和交互预览功能，能够让工程师在三维模式下进行交互Layout。

首先我们需要设置下路径，我们PCB电路板上的每个元件都有STEP格式的模型文件，这个模型文件允许制作Package封装的时候加入进来。

接着将STEP的模型文件和对应的封装进行关联，这里要注意坐标位置一定要对应一致

在3D视图中查看部分匹配的3D效果

匹配所有的元件模型文件完成以后，选择3DVIEW功能，开启3D模式的显示窗口。

按住shift按键后按鼠标滚轮来任意角度拖动进行任意角度旋转PCB角度进行360度任意角度预览。右侧的Visibility，Collision Detection，Symbols都可以进行设置，并更好的查看3D效果。

可能大家有一个疑问，这么逼真的3D库哪里可以获得，杨老师有以下办法：1，自己画 2 从结构工程师那里获取 3 从相关3D网站和平台获取

当然这边准备1200个现有的3D封装匹配cadence软件 AD软件等。

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