PCB 设计变体:管理多个 PCBA 版本

Alexsander Tamari
|  已创建:June 28, 2026  |  已更新:July 20, 2026
At a Glance
在单一平台中管理 PCB 设计的各个变体,无需使用复杂的表格、文件夹结构或多个 PLM 条目。
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PCB 设计变体

即使采用相同的布局和原理图设计,PCB 项目也常常需要混合使用不同的元件安装方式、料号以及锡膏设置。为在开发和生产过程中控制这些设置,就需要创建 PCB 项目变体。因此,设计团队需要负责跟踪每个变体中包含哪些内容、创建该变体的原因,以及该装配变体的用途。

在开发阶段,最常见的需求是对 PCB 装配中的 DNI 设置进行控制,这些设置需要在原理图和 BOM 中进行标注。按照传统的变体管理方式,这通常意味着创建多个装配包,并手动标注输出文件,以便每个变体都能够制造和装配。历史上,这一直是一个非常耗时的过程,而且会产生大量文件集,每一套都需要单独跟踪和编写文档。

本文将介绍如何在 ECAD 软件中轻松管理变体,并消除每个项目都要维护海量文件的问题。

每个 PCB 变体会有哪些变化?

PCB 变体对于跟踪单个项目中 PCB 布局和原理图的细微差异非常有用。一旦原理图设计定稿且 PCB 布局完成,设计人员就可以通过修改设计中的各个方面来创建变体。

  • 元件安装状态(已安装或未安装)
  • 在元件级别分配的替代料号
  • 元件参数值,例如电阻或电容值
  • 替代封装用于特定元件
  • 按装配配置设置的焊膏层开口参数
  • 用于硬件配置控制的跳线和零欧姆电阻装配方案

一旦定义了变体,就可以为每个变体生成独立的 PCB 设计输出。根据需要,各个变体可分别用于不同的制造和装配任务。

变体的常见使用场景

PCB 设计变体最常见、使用最频繁的场景是早期原型开发和批量生产。低速率生产(例如初始试产)相比这两类场景,对变体的依赖通常没有那么高。

原型阶段的变体

在原型开发过程中,PCB 设计变体为工程师提供了一种结构化的方法,可以通过一次电路板制造来测试多种配置。IC 的配置引脚就是一个典型应用对象:设计人员无需割线或飞线补焊电阻,而是通过创建不同的变体,将特定的上拉或下拉电阻标记为 DNI,从而以有序且可重复的方式进行反复试验式的配置测试。

在原型阶段,DNI 标识的使用主要会影响 BOM 中的信息,其中某些条目会被标记为“Fitted”或“Not Fitted”,以表明哪些元件属于 DNI。这是最简单的方式来 设置 BOM,从而使装配说明能够被准确反映并易于阅读。

已安装/未安装的元件可以在原理图中直观查看,并可包含在该 PCB 变体的 BOM 中。

生产变体

在批量生产中,PCB 设计变体最常用于管理替代料号和替代封装,而不是 DNI 配置。当首选元件无法供货,或经认证的替代器件具有略有不同的焊盘图形时,定义一个生产变体可以让工程团队在设计数据库中正式记录这种替代关系,而不是通过非正式的偏差文件来处理。这种做法可以保持替代配置的可追溯性,并确保每一次生产构建都对应到一个特定、已记录的变体及其专属输出包。

这种变体管理方式使生产过程中能够具备一定的灵活性,以应对供应链中断和质量控制问题。生产中经常会遇到某个器件缺货,或者需要修改封装(例如在 SMD 无源器件中从 LMC 改为 MMC)以消除装配缺陷的情况。切换到新的变体后,可以快速实施这些更改,而无需对设计文件进行重大修改。

在这种情况下,设计数据库中的每个变体都需要生成一整套独立的 PCB 设计输出包。这是因为在定义变体时,制造数据通常也会被修改,例如封装变更的情况。其他文档内容也可能需要同步修改,例如主图纸中的制造说明和装配说明。

用于管理变体的最佳 PCB 设计软件

变体管理是一个相对较新的功能,而 Altium Designer 已经对此进行了完整实现。作为业界最流行、功能最强大的 PCB 设计软件平台,用户可以在产品生命周期的任何阶段创建和编辑设计变体,并借助 OutJob 文件中的模板化输出生成功能,立即为某个 PCB 设计变体生成完整的制造文件包。

在 Altium Designer 中设置变体

在 Altium Designer 中,变体设置通过“变体管理”对话框进行,只需几个步骤即可正确配置。无论变体是用于原型开发还是生产,流程都遵循一致的顺序。

  • 打开项目,然后依次选择 Project > Variants,进入“变体管理”对话框。
  • 创建一个新变体,并为其指定一个唯一且具有描述性的名称,以反映其用途或配置状态。
  • 选择各个元件,并在元件级别指定安装状态(Fitted 或 Not Fitted)、替代料号或替代封装。
  • 在生成输出之前,确认原理图和 BOM 已正确反映该变体的参数。
  • 使用 OutJob 文件一次性生成完整的、针对特定变体的输出包,包括 Gerber、装配图和 BOM。

这种工作流程可将所有变体定义保留在项目文件内部,而不是分散在外部电子表格或文件夹结构中,从而显著降低在整个产品开发周期内管理多个板卡配置所带来的文档负担。

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关于作者

关于作者

Alexsander担任Altium的技术营销工程师,为团队带来了他沉淀多年的工程专长。他把对电子设计的一腔热情与实践经验相结合,为Altium的营销团队提供了独特的视角。Alexsander毕业于世界排名前20的大学——加州大学圣地亚哥分校,并获得了电气工程学士学位。

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