設計一塊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；它的設計主要是版圖設計；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線路板是如何設計的呢?看完以下七大步驟就明白了

1、前期準備

包括準備元器件和原理圖。在進行PCB設計之前，首先要準備好原理圖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)所選器件的標準尺寸資料建立。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元件封裝庫的對應關系。

2、PCB結構設計

根據(jù)已經(jīng)確定的PCB線路板錢尺寸和各項機械定位，在PCB設計環(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、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布局設計

布局設計即是在PCB板框內(nèi)按照設計要求擺放器件。在原理圖工具中生成網(wǎng)絡表(Design→Create Netlist)，之后在PCB軟件中導入網(wǎng)絡表(Design→Import Netlist)。網(wǎng)絡表導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行布局設計了。

PCB布局設計是PCB整個設計流程中的首個重要工序，越復雜的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。

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

4、PCB布線設計

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

在PCB的設計過程中，布線一般有三種境界：

首先是布局，這是PCB設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板是否合格的標準，在線路布通之后，認真調(diào)整布線、使其能達到最佳的電氣性能;

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設計沒有最好、只有更好”，“PCB設計是一門缺陷的藝術”，這主要是因為PCB設計要實現(xiàn)硬件各方面的設計需求，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DRC檢查及結構檢查

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

原理圖和結構要素圖是最基本的設計要求，網(wǎng)絡DRC檢查和結構檢查就是分別確認PCB設計滿足原理圖網(wǎng)表和結構要素圖兩項輸入條件。

一般電路板設計師都會有自己積累的設計質量檢查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。專項檢查包括設計的Valor檢查及DFM檢查，這兩部分內(nèi)容關注的是PCB設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線路板設計師需要與PCB供應商的PE進行溝通，答復廠家關于PCB板加工的確認問題。

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準等。