設(shè)計一塊PCB只需七大步驟

印制電路板{PCB線路板}，又稱印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。它的發(fā)展已有100多年的歷史了；它的設(shè)計主要是版圖設(shè)計；采用電路板的主要優(yōu)點是大大減少布線和裝配的差錯，提高了自動化水平和生產(chǎn)勞動率。

由于印刷電路板并非一般終端產(chǎn)品，因此在名稱的定義上略為混亂，例如：個人電腦用的母板，稱為主板，而不能直接稱為電路板，雖然主機(jī)板中有電路板的存在，但是并不相同，因此評估產(chǎn)業(yè)時兩者有關(guān)卻不能說相同。再譬如：因為有集成電路零件裝載在電路板上，因而新聞媒體稱他為IC板，但實質(zhì)上他也不等同于印刷電路板。我們通常說的印刷電路板是指裸板-即沒有上元器件的電路板。

PCB線路板從單面發(fā)展到雙面、多層、撓性和柔性，并且仍舊保持著各自的發(fā)展趨勢。由于不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展，不斷縮小體積、減少成本、提高性能，使得印刷板在未來電子設(shè)備的發(fā)展工程中，仍然保持著強大的生命力。

那么PCB線路板是如何設(shè)計的呢?看完以下七大步驟就明白了

1、前期準(zhǔn)備

包括準(zhǔn)備元器件和原理圖。在進(jìn)行PCB設(shè)計之前，首先要準(zhǔn)備好原理圖SCH元器件和PCB元件封裝庫。

PCB元件封裝庫最好是工程師根據(jù)所選器件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸資料建立。原則上先建立PC的元件封裝庫，再建立原理圖SCH元件庫。

PCB元件封裝庫要求較高，它直接影響PCB的安裝;原理圖SCH元件庫要求相對寬松，但要注意定義好管腳屬性和與PCB元件封裝庫的對應(yīng)關(guān)系。

2、PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)已經(jīng)確定的PCB線路板錢尺寸和各項機(jī)械定位，在PCB設(shè)計環(huán)境下繪制PCB板框，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關(guān)、定位孔、裝配孔等等。

充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域(如定位孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域)。

3、PCB布局設(shè)計

布局設(shè)計即是在PCB板框內(nèi)按照設(shè)計要求擺放器件。在原理圖工具中生成網(wǎng)絡(luò)表(Design→Create Netlist)，之后在PCB軟件中導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表(Design→Import Netlist)。網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入成功后會存在于軟件后臺，通過Placement操作可以將所有器件調(diào)出、各管腳之間有飛線提示連接，這時就可以對器件進(jìn)行布局設(shè)計了。

PCB布局設(shè)計是PCB整個設(shè)計流程中的首個重要工序，越復(fù)雜的PCB板，布局的好壞越能直接影響到后期布線的實現(xiàn)難易程度。

布局設(shè)計依靠PCB線路板設(shè)計師的電路基礎(chǔ)功底與設(shè)計經(jīng)驗豐富程度，對PCB線路板設(shè)計師屬于較高級別的要求。初級電路板設(shè)計師經(jīng)驗尚淺、適合小模塊布局設(shè)計或整板難度較低的PCB布局設(shè)計任務(wù)。

4、PCB布線設(shè)計

PCB布線設(shè)計是整個PCB設(shè)計中工作量最大的工序，直接影響著PCB板的性能好壞。

在PCB的設(shè)計過程中，布線一般有三種境界：

首先是布局，這是PCB設(shè)計的最基本的入門要求;

其次是電氣性能的滿足，這是衡量一塊PCB板是否合格的標(biāo)準(zhǔn)，在線路布通之后，認(rèn)真調(diào)整布線、使其能達(dá)到最佳的電氣性能;

再次是整齊美觀，雜亂無章的布線、即使電氣性能過關(guān)也會給后期改板優(yōu)化及測試與維修帶來極大不便，布線要求整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。

5、布線優(yōu)化及絲印擺放

“PCB設(shè)計沒有最好、只有更好”，“PCB設(shè)計是一門缺陷的藝術(shù)”，這主要是因為PCB設(shè)計要實現(xiàn)硬件各方面的設(shè)計需求，而個別需求之間可能是沖突的、魚與熊掌不可兼得。

6、網(wǎng)絡(luò)DRC檢查及結(jié)構(gòu)檢查

質(zhì)量控制是PCB設(shè)計流程的重要組成部分，一般的質(zhì)量控制手段包括：設(shè)計自檢、設(shè)計互檢、專家評審會議、專項檢查等。

原理圖和結(jié)構(gòu)要素圖是最基本的設(shè)計要求，網(wǎng)絡(luò)DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查就是分別確認(rèn)PCB設(shè)計滿足原理圖網(wǎng)表和結(jié)構(gòu)要素圖兩項輸入條件。

一般電路板設(shè)計師都會有自己積累的設(shè)計質(zhì)量檢查Checklist，其中的條目部分來源于公司或部門的規(guī)范、另一部分來源于自身的經(jīng)驗總結(jié)。專項檢查包括設(shè)計的Valor檢查及DFM檢查，這兩部分內(nèi)容關(guān)注的是PCB設(shè)計輸出后端加工光繪文件。

7、PCB制板

在PCB正式加工制板之前，PCB線路板設(shè)計師需要與PCB供應(yīng)商的PE進(jìn)行溝通，答復(fù)廠家關(guān)于PCB板加工的確認(rèn)問題。

這其中包括但不限于：PCB板材型號的選擇、線路層線寬線距的調(diào)整、阻抗控制的調(diào)整、PCB層疊厚度的調(diào)整、表面處理加工工藝、孔徑公差控制與交付標(biāo)準(zhǔn)等。