阿毛调侃(12)---【这几招可以有】PCB设计QA往事

当年XX公司CAD传输组成立后，人员规模在逐步扩大，新手、熟手的PCB设计水平参差不齐，设计出来的PCB总会找到一些小瑕疵：丝印摆错、版本名不对、不符合工艺规范、光绘压缩包文件不全、最严重的问题则是开路\短路及封装库FOOTPRINT出错等。

组内人数较少时，PCB设计质量靠设计者自身检查，徒弟设计的PCB由师傅帮助检查。设计队伍人数达到一定规模以后，就从组内抽出1个专职员工任QA，其对小组内所有即将要投板的PCB设计文件检查。被查出设计文件有问题的同事其绩效会受到影响，多次被查出有问题的成员则要兼职做QA工作，这样的目的是端正自身的工作态度，还可以学习到其它同事比较好的设计风格及优点，进而提高自身的设计能力。

QA故事中最好玩的就是CJ检查罗总设计的PCB文件，她每次都能找到罗总的小问题，当有的单板复查了5次后还查出问题时罗总也接近崩溃的边缘，这与CJ一丝不苟、耐心负责的态度有很大关系。

另一个“有名”的QA是张铭，他除了嗓门大外，工作态度也是极其认真负责，因为太敬业的原因身体后来都受到了影响，关于他的传奇故事可以参考《前华为互连部技术老屌丝回忆之（5）----基础业务部CAD传输组传记》。

那时组内QA工作的检查项包括：结构一致性、丝印摆放、电源/地分割、重要信号线是否跨平面分割等。电路设计、连接等方面是否有错误一般不查，原因除了QA人员缺乏深厚的硬件知识外也受精力限制。

投板前工艺检查组会检查单板可装配性方面的问题，那时工艺组派了DHX与LYZ两人进驻互连部一起办公，DHX最后还把互连漂亮的小秘书HM变成了老婆，这是整个互连最没面子的事情。随着整个互连人员的进一步扩大，工艺组考虑到互连这方面的水平也在提高，最后没有在这方面投入更多的人力而是选择了退出，把这项工作对互连进行了培训后就由互连自己处理。互连后来后引入了VALxx软件并与供应商合作开发一套专门针对XX公司要求的检查程序，通过软件排队处理，所需的人力大大减少，现在只需老Z一人维护，这个流程的建立对PCB质量起到很好的保障作用。

SKILL组对一些需要人工检查的项也基于Allegro进行了二次开发，由软件来完成部分的工作，一方面提高了PCB设计效率，另一方面保证了设计质量。对SKILL开发的功能中印象最深的是：

• 丝印交叉检查

• 一键自动生成光绘

  
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但XX公司中由QA帮助检查PCB对应原理图正确性这方面一直没有做起来。

QA说大就类似：质量管理方法中的六西格玛、ISO质量管理等等。这些属于较专业的“高大上”范畴，但不管怎么“高大上”最终都要体现在每个领域所对应每条检查项的执行层面上。如PCB设计QA项涉及到的：设计、制造及加工三个环节的检查项。下图1列出我们对PCB设计检查时所常用的CHECKLIST表。

$ z3 Z5 v4 y& f图1  PCB设计常用CHECKLIST检查项
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QA过程不能看成只对PCB设计文件按CHECKLIST逐个进行检查，做深、做广后还与PCB生产的数据有很大的关系。拿层叠来说，由于关系到板材库存量及成本等诸多问题（这些数据一般人难以实时获取），一般工程师设计的叠层在不同的PCB制造厂生产时不一定是最优的，这反而成了基于PCB加工厂的PCB DESIGN HOUSE所具有的独特优势。下表1某工厂建议的四层PCB叠层示例表。

表1 四层PCB层叠示例

大公司的工作分工很细，各司其职。由于涉及到流程、部门绩效及负责任等问题，一些很好的设想实现起来有一定的困难，而中小公司由于组织架构及自身的特点实现起来反而容易些，这些与公司大小关系不大。

由于我们的PCB设计有制造工厂做后盾，QA实施过程中有自身的独特优势，PCB设计QA流程在下面几方面做得比较有特色。

a)     招式1：PCB设计过程与工厂库存及加工能力数据实时互动
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因为基于母公司PCB制造平台，设计初期的层叠与材料现有库存可互动，设计过程中的特殊可加工需求能力能得到工厂端的实时确认。

杜绝了大多数PCB设计公司设计完成后，在更换PCB加工厂商时，由于工厂备料情况及可加工性的原因导致的叠层、线宽调整及材料更改方面的邮件沟通与确认。这些沟通会耗费产品上市的宝贵时间。! w/ t' Q1 Y. s9 J) @

我们也有一套与“某很NB公司”相似的光绘检查系统，加入实时加工端数据后更有自身的特点。下图是我们对PCB设计文件通过检查系统后的检查结果样例。

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图2  PCB设计文件经过检查系统后的结果
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b)     招式2：开发专门SKILL程序辅助检查

比较有成就感的是我们专业团队开发出的上百个SKILL功能，大大提高了PCB设计检查效率及保证了设计质量。

下图是已开发完成的SKILL功能。

图3  已开发的SKILL功能( B. l0 Z' H! A. d; _

c)      招式3：***针对原理图的检查***

除了PCB设计过程中间环节的布局、布线等重要节点外，在最后投板前还有专人对电路设计细节的把关，这个环节在“某很NX的大公司”现在还没有实现。

特别要“加星”的就是负责这方面检查的大神“强哥”。“强哥”是行业里工作15年以上的资深设计师，他不但有着丰富的设计经验，工作也相当敬业，检查单板是出了名的又快又细致，任何项目只要经过他的手，都比较放心。

图4  强哥

客户使用的EDA软件平台千差万别，一般的EDA软件自身只检查电气规则及通用加工规则的DRC，而电路方面的正确性只能靠硬件工程师的经验及细心程度。下面是经“强哥”检出问题的部份例子。

4.1       CASE1:SD卡缺少电源

图中是某客户提供的项目在最后投板前的检查环节，发现SD没有电源供电。

图5  SD卡电源没接
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4.2   CASE2:散热焊盘处理问题

例中散热焊盘不确定，被随意接地，可能会导致短路问题，需要与客户进一步确认。

图6  散热焊盘处理问题
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4.3    CASE3:电源输入管脚接地

例中，原理图很可疑，需要与客户进一步确认。

图7  MOS管输入管脚接地. Y% v' ]: ?4 M5 D; c6 {% _' ~' K

可见除了传统的DRC CHECK、CHECKLIST、ASSEMBLY、MANUFACTURING等检查项外，电路原理图正确性的检查也不可缺少。QA除了日常的检查项外，上面提到的三招是QA更进一步深入的典型，需要比较专业的团队及平台支持。