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xufeng 5d648845e3 Add manufacturing delivery and pin migration checks for v1.1.0 2026-10-09 18:54:28 +08:00
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@@ -9,8 +9,9 @@
- 设计开尔文采样,检查分流器旁路、晶体与去耦回路、参考地和温度传感器位置。
- 清理碎折、重复支路及意外信号闭环,分别验收线形、拓扑和原生 DRC。
- 区分设计目标、模型估算与实物验证,交付同一版本的工程、报告和剩余问题。
- 核对 BOM 容差与实装范围、Gerber 层序及孔定义、位号图和贴片坐标的底面变换。
入口见 [SKILL.md](SKILL.md),另附五份专题参考及一份可复制的审核记录模板。4S/20 A BMS 的经验仅作为案例,不预设其他项目的电流、铜厚、板框或芯片。
入口见 [SKILL.md](SKILL.md),另附六份专题参考及一份可复制的审核记录模板。4S/20 A BMS 的经验仅作为案例,不预设其他项目的电流、铜厚、板框、芯片、容差或坐标原点。
## 使用
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@@ -1,8 +1,8 @@
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name: high-current-pcb-design
description: "设计、修改和审核大电流 PCB,适用于 BMS、功率开关、配电板及电源模块的载流路径、开尔文采样、保护控制、布局布线和温升验证。重点处理铜路细颈、并联过孔、采样参考地、启动默认状态、重复走线与制造交付;纯逻辑小信号板无需调用。"
description: "设计、修改和审核大电流 PCB,适用于 BMS、功率开关、配电板及电源模块的载流路径、开尔文采样、保护控制、布局布线和温升验证,以及同版 BOM、Gerber、位号图和贴片坐标交付;纯逻辑小信号板无需调用。"
metadata:
version: "1.0.0"
version: "1.1.0"
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# 大电流 PCB 硬件设计
@@ -32,6 +32,7 @@ metadata:
4. **布局保护关键回路。** 同时考虑功率回路、Kelvin 采样、驱动回路、晶体/去耦和散热,普通信号不得侵占已经确认的敏感通道。
5. **线形与连接分别验收。** 优先直线和清楚的主干/分支,消除无意义碎折、重复支路和信号闭环;保留有依据的并联载流铜和地缝合结构。
6. **验证结论与证据对应。** ERC/DRC、拓扑、载流模型、热分析和样机测试分别报告。设计目标、模型估算与实测结果不能相互替代。
7. **接口与交付联动。** 改引脚或针序时更新网络连接,清理弃用旧脚的网络残留,并同步核对说明、丝印与固件定义;按同版位号核对 BOM、坐标和装配图,明确裸焊盘、测试点、DNP 与备选装料。
## 按阶段读取
@@ -41,6 +42,7 @@ metadata:
| 载流、压降和热设计 | [完整电流路径](references/current-path.md) | 分段电阻/损耗、瓶颈、工艺输入及待验证项 |
| 功能布局、Kelvin、晶体和走线整理 | [布局与布线](references/layout-routing.md) | 关键回路、实际路径及线形/参考地审核 |
| 检查、样机与制造交付 | [验收与交付](references/acceptance.md) | 同版检查报告、实测计划、可编辑工程 |
| BOM、Gerber、位号图和贴片坐标 | [制造与装配资料](references/manufacturing-delivery.md) | 层定义、装料范围、坐标约定、实际导出回读与对账 |
| 复用 BMS 经验或防止错误照搬 | [BMS 案例边界](references/bms-lessons.md) | 通用方法与案例参数的区别 |
可将 [审核记录模板](assets/review-record.md) 复制到项目中,仅填写当前阶段相关表项。它是结果模板,不是额外的审批流程。
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@@ -1,4 +1,4 @@
interface:
display_name: "大电流 PCB 硬件设计"
short_description: "设计与审核大电流 PCB 的载流路径、开尔文采样、布线和温升验证"
default_prompt: "使用 $high-current-pcb-design,按当前项目要求设计或审核大电流 PCB,核对载流路径、开尔文采样、启动状态与布线,并报告验证证据和剩余问题。"
short_description: "设计与审核大电流 PCB 的载流、开尔文采样、默认状态及制造装配交付"
default_prompt: "使用 $high-current-pcb-design,按当前项目要求设计、审核或交付大电流 PCB,核对载流路径、开尔文采样、启动状态及同版制造装配资料,并报告验证证据和剩余问题。"
+15
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@@ -39,6 +39,7 @@
|---|---|---|---|---|
| 电源域、保护真值关系和启动默认状态 | | | | |
| SCH/PCB 逐脚、接口针序及丝印 | | | | |
| 改脚后的新旧端点网络、弃用脚残留与注释 | | | | |
| 最终覆铜、原生 ERC/DRC 与忽略项 | | | | |
| 完整功率路径、局部细颈与有效换层孔 | | | | |
| Kelvin 端点链及分流器旁路 | | | | |
@@ -49,6 +50,20 @@
| 保护阈值/延时、采样校准和通信 | | | | |
| 制造/装配资料与工程版本一致性 | | | | |
## 制造与装配输出(按本次范围填写)
| 文件/对象 | 来源版本与导出约定 | 回读/对账结果 | 排除项或差异原因 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| BOM 分组、精度规则及区间边界 | | | | |
| 默认实装、DNP、裸焊盘/测试点/机械件 | | | | |
| Gerber 板号、L1~Ln映射和有效层 | | | | |
| PTH/NPTH、原点、单位、孔位/孔径/孔数 | | | | |
| 制板丝印位号排除、板号及功能文字 | | | | |
| 坐标原点/轴方向、精度、角度、底面变换 | | | | |
| PDF 视图方向、1脚、逐面位号及渲染 | | | | |
| BOM/坐标/位号图逐位号对账 | | | | |
| 压缩包完整性、索引引用和源文件不变性 | | | | |
## 样机验证
| 项目 | 工况/仪器/持续时间 | 预先定义的通过准则 | 实测与证据 | 状态 |
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@@ -45,4 +45,6 @@
制造输出应对应同一已审查版本,核对 Gerber、PTH/NPTH 钻孔、层叠工艺、阻焊/钢网和装配资料;适用时独立 CAM 回读。用户只要审核稿时不自动发布生产包。已有明确授权覆盖下一阶段时无需重复确认。
具体导出及对账按 [制造与装配资料](manufacturing-delivery.md) 执行。只改文件命名、表格样式或采购容差时,说明设计文件是否同步修改;不能把派生资料的补充描述成已经写回原理图。源文件及规则哈希相同时可以沿用对应设计检查,并明确沿用范围;本次仍需验证实际交付文件、装料集合和坐标/层映射。
打包后验证目录完整、CRC 及文件清单/哈希,确认规则和库随包提供。最终列出已通过、未通过、未验证、不适用及后续动作,不使用笼统的“全部通过”覆盖未解决项。
+39 -2
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@@ -12,9 +12,46 @@
| RSP/RSN 开尔文路径需要单独保护 | 分流器专用采样端到滤波/AFE 形成明确端点链 | 不能只检查两网连通或取点离电阻很近 |
| 后增 3225 晶体与两个 18 pF 电容 | 提前布局晶体单元并审核参考地和内外负载电容 | 18 pF 不直接等于晶体 CL,也不保证起振/频偏 |
| 反复发现碎折、同网多路径及回路 | DRC 外单列线形和实际铜接触拓扑验收 | 不能把所有并联功率铜、地网格都当冗余删除 |
| 内层功率铜区被辅助信号和过孔切窄 | 先留载流通道和换层入口,再安排辅助信号;覆铜后测最窄截面 | 不能认为四层都有铜就自然满足载流余量 |
| 导出 BOM 时存在裸焊盘、测试点和默认0Ω配置 | 逐位号核对实际装料,区分采购、坐标和机械对象 | `in_bom`开启或封装名含电感不自动证明应采购实体器件/电感 |
| Gerber要求统一板号、铜层顺序及钻孔同目录 | 文件名和说明同时标注物理层序,回读验证映射与加工数据 | 文件名好看或可解析不等于已在CAM350实测打开 |
| 底面位号图镜像、坐标表保留原生底面X | 分别声明观察方向、坐标轴和旋转角,逐位号验证变换 | 不能看到底视图镜像就再次取反坐标或旋转角 |
本项目把 20 A 增加 50% 作为相关铜路/焊盘的 30 A 设计目标。通孔焊盘和主功率过孔的几何与连接经过审核;这不构成 30 A 载流能力的实测证明。
最终 N8 整理将走线对象从 1385 段减少到 1007 段,其中包括删除被铜面覆盖的冗余对象。该数据说明绘图与拓扑清理,不能表示全部信号长度或损耗同比下降。
## 本案例的最终配置摘录
N8 记录在原有规则下 DRC 为 0 违规、0 未连接,原理图与 PCB 逐脚一致;同时仍记录了晶体线下参考地缺口,且连续温升、保护动作、晶体稳定性和固件尚未完成实物验证。案例结论停留在设计审核阶段,不应将其宣传为量产验证方案。
以下参数只用于解释这次复盘和避免前后版本混淆,不是新项目的默认原理图或采购规则。
| 功能 | 案例最终定义 |
|---|---|
| AFE / 高边驱动 / MCU | CW1573DLCS / CW1005BAAT / CH592X |
| MCU参考地 | P−;分流器保持B−与P−之间规定的连接关系 |
| 中断 / 放电控制 / 外部开关 | PA7 / PB13(默认下拉)/ PB12 |
| BOOT与预留测试点 | PB22经10kΩ上拉,经100Ω到下载口;PB10/PB11留测试点 |
| 对外串口 | PB4/RX0、PB7/TX0;J2从1到5为RX、TX、P−、SW_IN、P− |
| J5下载焊盘 | 3.3V、PA8、PA9、BOOT、P−;3.3V为板载参考,不能无条件并接下载器供电 |
| 板上NTC | PA4、PA5检测;NTC及对应精密电阻保留已指定规格 |
| MCU供电 | B+经独立SGM2203C-3.3 LDO,20mA为当时设计预算 |
| 内部供电模式 | VSW经L1接VDCIA/VDCID;默认L1实装0805/0Ω,C41为1µF,固件关闭内部DC-DC;10µH与4.7µF为配套备选 |
| 晶体 | 32MHz/3225、两颗18pF/50V/±5% C0G;内部负载设置与寄生仍需起振/频偏实测确认 |
器件字段、网表和注释的检查范围不同。例如改用PB13控制放电后,电源页曾保留“PB22/DCTL”的旧文字;此类陈旧说明不由网表一致性检查自动发现。复用前需按最终接口定义清理,不把案例文字当已验证接法。
## BOM与装配资料实例
本次用户确认的采购容差为:电容大于10nF用±20%,1nF~10nF(含10nF)用±10%,pF级用±5%(本例为18pF,按容量归一化判断,不按单位后缀分类);普通电阻用±5%,原有明确的±1%及指定型号要求保留。0Ω为跳线,不能把“0Ω±5%”当有效最大阻值要求。这些规则只补入本次BOM,未改写原理图;功率、介质等缺项仍保留待定。
N14原理图/PCB统计有131个封装。排除8个测试点、4个安装孔和J3/J4/J5三个裸焊盘封装后,实际装配116个器件;顶面56个、底面60个。BOM分组为46项电子物料,裸PCB另列1项。数量相等还需逐位号核对,不能仅以差减结果判定没有错漏。
Gerber以当前板号为前缀,按01/L1顶铜、02/L2内层1、03/L3内层2、04/L4底铜命名,其余文件标注用途;顶底钢网有有效开口,保留供贴片使用。11个Gerber层和2个钻孔文件放在同一目录,PTH/NPTH分别为361孔/4孔。丝印排除位号,独立装配PDF标出位号与1脚。上述数量和层选择均只对应这版PCB。
坐标Excel使用原生KiCad全局原点,mm、X向右/Y向上,底面X不取反;板框范围X=100~170、Y=−130~−100,负Y不代表错误。PDF底面从板底观察,水平镜像但文字可读。这个实例说明需要明确两份资料的变换关系,并不要求其他工程使用同一原点或负坐标。
## 验证阶段边界
N8阶段曾将走线对象从1385段整理为1007段,其中包括删除被铜面覆盖的冗余对象;这些是历史清理统计,不能表示全部信号长度或损耗同比下降,也不能代替后续版本检查。
后续N14记录在既有规则下0条DRC违规、0条未连接和0条原理图差异,同时保留6类既有忽略设置。制造资料完成独立格式回读、钻孔逐项核对、装配位号/坐标/BOM对账及视觉检查;没有启动CAM350 GUI验证。旧报告的晶体参考地疑点也不能仅因命名、BOM或制造导出完成而宣布解决。
连续载流温升、保护动作、电流/电压校准、均衡温升、静态功耗、晶体表现和固件仍需样机测试。该案例已输出制造资料,证据范围仍不构成量产或硬件性能验收。
+6
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@@ -39,10 +39,16 @@ LDO 与 DC-DC 按电压范围、负载、待机、热预算、纹波/噪声和
维护一份接口表:连接器/针号、板端信号方向、MCU 物理脚和复用功能、网络名、参考地、电平、默认状态、丝印、固件依赖。针序采用明确的板视图/配合面方向,不能混用线端和板端视角。
优先在 PCB 布局前确认这张表。后续更改引脚或网络名时,用它追踪符号引脚、封装焊盘、网络、页内/跨页注释、接口定义、丝印和固件配置;搜索旧定义并逐项判断是否仍适用。网表一致性检查不校验说明文字或固件,不能据此宣称这些内容也已同步。
迁移信号时,按最新功能定义更新新管脚的实际连接及网络名,不能只改引脚旁的文字。旧管脚若不再使用,删除该脚上残留的连线、网络标签和对应 PCB 支线;按器件资料确认其可悬空后标记未连接,必须保留的固定电平或专用功能按资料处理。旧管脚若另作他用,则更新为新用途。只清理迁移涉及的旧端点,不全局删除仍由其他器件使用的同名网络。重新导出网表核对新、旧管脚的网络归属,并与 PCB 实际连接交叉检查,避免一个控制信号仍误接在两个脚上。
修改 UART 或烧录针序时,检查芯片到接口的串联电阻、保护器件、测试点、丝印、线束和说明。机械开关、NTC、UART 即使同在一个连接器,也分别标注用途和额定值。
原理图按功能单元排列,关键外围直接连线,跨页信号与公共电源使用有意义的标签。标明 DNP/预留选装和 BOM 条件。接地符号应查实际网名及端点,不能凭图形相似判断。
内部稳压器/开关电源的可选配置应成套记录:默认工作模式、串联电感或 0Ω、配套电容、不可空贴的位置及固件使能。封装名称含电感或备选值,不代表默认 BOM 必须采购电感;符号值、注释与装料表冲突时先定位来源,不能自行拼出混合配置。
电量上报应区分电流测量、库仑累计和 SOC 估算。依据具体 AFE/计量芯片确认计量能力;算法还需说明校准、容量、温度、初始状态和漂移处理,不能由“有电流 ADC”推断“已实现准确电量”。
均衡按电芯电压上限、阻值容差和控制占空核算耗散,验证开关路径与电芯输入滤波接法;温度传感器的位置由要保护的电芯或板上热源决定。
+2
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@@ -8,6 +8,8 @@
布局时同步预留 Kelvin 通道、驱动栅极回路、MCU 晶体/去耦、电源滤波及通信出口。先解决这些回路,再布普通信号;局部优化检查是否把另一条关键回路挤长或割断参考地。
多层功率板先标出各层的载流通道、换层入口和局部最窄截面,再安排控制电源、门极和温度检测等辅助信号。辅助信号及其过孔尽量沿控制区或载流通道边缘组织;不能为让某条小信号更短,把主要铜区贯穿割断。移开过孔、合并或加宽铜区后,重新覆铜核对每层实际连通区和最窄截面,并确认驱动、采样和参考地仍满足要求。
## 开尔文取样
1. 按分流器资料确认两个载流端和两个采样端。四端器件从专用 sense 焊盘出线;两端器件从厂家规定的校准/取样位置引出,不能把固定的“内侧中心”套用于所有封装。
+59
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@@ -0,0 +1,59 @@
# 制造与装配资料
用于同版 BOM、Gerber、位号图和贴片坐标导出。沿用当前工程的板号、版本、命名和已获授权的交付范围;示例不规定所有项目的板层数、原点或格式。
## 导出基准
记录原理图、PCB、规则和必要本地库的版本/哈希。设计改动已完成的 ERC/DRC、未连接及网表一致性报告,要能对应本次源文件;保留忽略规则和未验证项。只读导出前后检查源文件不变,导出工具可能保存或覆铜时使用副本。
制造文件从准确的最终 PCB 生成;器件规格从原理图、器件字段和已确认的装料配置提取,PCB 提供实际封装、位置、角度和板面。模板只决定列名、顺序和排版,不能带入模板工程的料号、耐压、精度或工艺参数。
## BOM 与装料范围
1. 先保留逐位号清单,再按实际规格、封装、额定值和装料状态合并。相同标称值而耐压、精度、功率、介质或确定料号不同的器件,不直接合并;未定义的字段不擅自用其他行补齐。
2. 每行用量必须等于其位号数量;检查位号唯一性和覆盖范围。区分电子器件、裸 PCB、线束/外置传感器与备料损耗,不把 PCB 封装总数当采购器件数。
3. 同时检查 `in_bom`、`on_board`、DNP、贴片坐标排除属性和实际装配用途。裸焊线孔、烧录焊盘、测试焊盘、安装孔或电源标志可能仍有位号,甚至误开 BOM 标志;按已确认用途分类,记录排除原因,不能静默删除。
4. 电感/0Ω、不同电容及固件模式等选装组合,应明确本次默认实装;备选项单独说明,不能同时计入实际用量,也不能把不可空贴的跳线当 DNP。
5. 原理图注释若明确了器件完整型号,可补入 BOM 并注明来源;字段与注释冲突时先核对,不以一方覆盖另一方。未确定参数保留待定,不能为填满表格编造厂商或订货号。
用户补充容差规则时,写成不重叠的区间并注明边界。例如“10nF以上20%,1nF~10nF为10%”存在边界重叠,应明确 10nF 归属后应用;已确认的边界不用重复询问。先统一容量单位再划区间,例如 1000pF=1nF、0.01µF=10nF,不能仅按字段单位后缀判断“pF级”。普通器件默认精度与原有特殊精度分开,不能放宽明确的精密采样、分压或温度检测要求。0Ω 跳线按最大阻值、额定电流等规格核对,不机械套用相对百分比。
仅更新 BOM 时记录规则来源及日期、保留原工程身份;若同时修改原理图器件字段,需重新导出并核对对应版本。Excel 数量应为数值,位号完整可读;导出后回读数据、合计、格式及文件完整性。
## Gerber、钻孔与层序
- 文件统一采用当前板号前缀,物理铜层从顶到底明确标注 L1~Ln,并用排序编号保持顺序。四层示例:`<板号>_01_L1_Top_Copper.gtl`、`_02_L2_Inner1_Copper.g1`、`_03_L3_Inner2_Copper.g2`、`_04_L4_Bottom_Copper.gbl`。后缀和 L 编号均须对应实际 EDA 层,不能凭文件排序推断内层映射。
- 阻焊、丝印、板框、钢网和钻孔标注用途及板面;辅助文件的排序号不代表新增物理铜层。按照制板/钢网/装配用途选择有效层,不输出无关辅助层,也不能把存在有效焊膏开口的钢网层一概称为无用层。
- PTH、NPTH 保留电镀属性,按约定同目录交付;钻孔与 Gerber 的单位、原点和镜像设置一致。不要为了“钻孔放在一起”而合并电镀与非电镀定义。
- 用户要求制板丝印不含位号时,实际关闭位号绘制,并检查自由文字或变量引用是否仍带出位号;保留获准的板号、日期和接口功能文字。位号图独立输出,不为出图改变原 PCB 丝印。
- 对旧 CAM 兼容要求,按目标软件能力选择格式;必要时使用不含 X2/复杂宏的 RS-274X、明确坐标精度及常用层后缀。ASCII 文件名配中文层定义说明是一种兼容选择,不是所有工具的强制要求。
独立回读实际导出文件,检查有效对象、层映射、板框闭合及中心线尺寸,逐项核对孔位、孔径、孔数和电镀属性。板框绘图线宽可能使图形外包大于机械尺寸,制造说明须采用正确口径。成功解析不等于已经在指定 CAM 软件中打开;若未实际运行该软件,明确验证工具与边界。
重命名后更新文件清单和层定义;若交付 job/索引文件,也同步更新其引用,避免残留旧文件名。只重命名或按相同参数重导时,可比较实际绘图/钻孔指令与已验证输出;仅忽略时间、注释等非加工字段,不能忽略坐标或属性差异。
## 贴片坐标与位号图
从同一最终 PCB 用原生工具提取位号、值/型号、封装、X、Y、旋转角和板面,再转换为 Excel。坐标及角度存为数值,保留原生精度;确认 DNP、测试点、裸焊盘和机械件的排除范围。对通孔或特殊工艺器件单独分类,不能强制所有 BOM 器件都进入 SMT 坐标。
坐标表至少注明:
| 项目 | 必须明确的内容 |
|---|---|
| 原点与单位 | 全局、辅助或板局部原点,原点位置、单位与轴正方向 |
| 板面 | TOP/BOTTOM 与 EDA 层的对应 |
| 底面变换 | X 是否取反、是否镜像;若使用局部原点,记录完整变换 |
| 旋转角 | 原生工具的零度及符号约定,是否归一化或转为设备规则 |
| 放置基准 | 封装放置原点、几何中心或已校正吸取点;不可把它们混称中心 |
没有机台规则时保留有明确说明的原生角度,不凭外观统一取负、加180°或猜测料带方向。负坐标本身不表示错误。坐标如需转换,保存公式并对所有位号逐项验证,不能用四舍五入或绝对值隐藏符号问题。
位号 PDF 分别注明顶视/底视或透视方向。底面为实际底视镜像时,让文字保持可读,并注明它与坐标表底面 X/角度是否采用相同变换。绘图优先使用原生封装轮廓、实际焊盘和位置,标识1脚;编号1不自动等于正极或阴极。若简化展示内容,应写清范围,不能用装配示意图替代电气检查。
密集区域可放大、分区或移动位号加引线;文字不重叠、不截字,连接到正确器件。按合适纸张和打印比例输出,渲染每页检查;逐面核对实际装配位号覆盖及1脚/方向。视图镜像不能反向修改坐标表。
## 交付对账
对 BOM 实装集合、SMT 坐标集合、位号图各面集合与源 PCB 建立逐位号对账。差集应能由通孔装配、机械件、裸焊盘或明确的选装状态解释,不能只比较总数量。核对每个坐标、角度、板面及数量,检查无重复、遗漏或混入旧版本。
打包后检查文件名、层/面定义、目录结构、CRC和哈希;实际解读压缩包里的内容。只交付用户需要的最终文件,把临时 CSV、绘图中间件和内部验证日志保留在工作目录。记录已执行的回读、数据核对和视觉检查;这些检查不代表样机载流、温升或保护功能已通过。