PCB 设计变体:管理多个 PCBA 版本

Alexsander Tamari
|  已创建:June 28, 2026
At a Glance
在单一平台中管理您的 PCB 设计的每个变体,无需复杂的表格、文件夹结构或多个 PLM 条目。
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PCB 设计变体

PCB 项目经常需要混合使用不同的元件安装方式、料号和锡膏设置,即使其布局和原理图设计完全相同也是如此。PCB 项目变体就是为在开发和生产过程中控制这些设置而创建的。随后,设计团队就需要负责跟踪每个变体中包含哪些内容、为何创建该变体,以及该装配变体的用途。

在开发阶段,最常见的需求是控制 PCB 装配中的 DNI 设置,这需要在原理图和 BOM 中进行标注。按照传统的变体处理方法,这通常意味着创建多个装配包,并手动标注输出内容,以便每个变体都能进行制造和装配。一直以来,这都是一个非常耗时的过程,而且会产生大量文件集,每一套文件都需要单独跟踪和编制文档。

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 变体中会发生哪些变化?

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。当原理图设计确定、PCB 布局完成后,设计人员会修改设计中的不同方面来创建变体。

  • 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
  • 按不同装配配置设置的锡膏钢网参数
  • 用于硬件配置控制的跳线和零欧姆电阻装配

一旦定义好变体,就会为每个变体生成专用的 PCB 设计输出。各个变体可根据需要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、也是使用最频繁的场景,是早期原型开发和批量生产。低速率生产,例如首次试生产,相比前两种情况,对变体的依赖通常没有那么高。

原型变体

在原型开发阶段,PCB 设计变体为工程师提供了一种结构化方法,可在同一块板的构建基础上测试多种配置。IC 的配置引脚就是一个典型目标:设计人员无需切断走线或临时飞线修改电阻,而是创建多个不同变体,并将特定的上拉或下拉电阻标记为 DNI,从而以有组织且可重复的方式进行反复配置测试。

在原型开发中,DNI 标记的使用主要影响 BOM 中的信息,其中某些条目会标注为“Fitted”或“Not Fitted”,以说明哪些元件属于 DNI。这是最简单的方式来设置 BOM,从而确保装配说明能够被准确反映且易于阅读。

已安装/未安装元件可以在原理图中直观显示,并纳入该 PCB 变体的 BOM。

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。当首选元件无法供应,或者经过认证的替代件具有略微不同的焊盘图形时,定义一个生产变体可以让工程团队在设计数据库中正式完成替代,而不必再通过非正式的偏差文件来处理。这样做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且有文档记录的变体,并拥有其独立的输出包。

这种变体用法使生产过程具备一定灵活性,以应对供应链中断和质量控制问题。生产过程中经常会出现某个元件缺货,或者需要修改封装(例如将贴片无源器件从 LMC 改为 MMC)以消除装配缺陷的情况。切换到新的变体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,需要为设计数据库中的每个变体生成一套完全独立的 PCB 设计输出包。这是因为在定义变体时,制造数据通常也会随之修改,例如发生封装更改时就是如此。其他文档内容也可能需要调整,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,而这一功能已经在 Altium Designer 中得到完整实现。Altium Designer 是业内最流行、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工具,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完成配置。无论变体用于原型开发还是生产,其流程都遵循一致的顺序。

  • 打开项目并进入 Project > Variants,访问“变体管理”对话框。
  • 创建一个新变体,并为其分配一个唯一且具有描述性的名称,以反映其用途或配置状态。
  • 选择单个元件,并在元件级别分配安装状态(Fitted 或 Not Fitted)、替代料号或替代封装。
  • 在生成输出之前,验证原理图和 BOM 是否正确反映了该变体的参数。
  • 使用OutJob 文件,一次性生成完整的、针对特定变体的输出包,其中包括 Gerber、装配图和 BOM。

这种工作流程将所有变体定义都保存在项目文件内部,而不是分散在外部电子表格或文件夹结构中,从而显著减少了在产品开发周期内管理多个电路板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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