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        設計一塊PCB只需七大步驟

        發布時間:2018-03-07

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        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勞動率。

        由于印刷電路板并非一般終端產品,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,因此評估產業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線路板從單發展到雙面、多層、撓性和柔性,并且仍舊保持著各自的發展趨勢。由于不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發展,不斷縮小體積、減少成本、提高性能,使得印板在未來電子設備的發展工程中,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PCB元件封裝庫。

        PCB元件封裝庫最好是工程師根據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

        根據已經確定的PCB線路板錢尺寸和各項機械定位,在PCB設計環境下繪制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域和非布線區域(定位孔周圍多大范圍屬于非布線區域)。

        3、PCB布局設計

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

        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,網絡DRC檢查和結構檢查就是分別確認PCB設計滿足原理圖網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范、另一部分來源于自身的經驗總結。專項檢查包括設計的Valor檢查及DFM檢查,這兩部分內容關注的是PCB設計輸出后端加工光繪文件。

        7、PCB制板

        PCB正式加工制板之前,PCB線路板設計師需要與PCB供應商PE進行溝通,答復廠家關于PCB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整、阻抗控制的調整、PCB層疊厚度的調整、表面處理加工工藝、孔徑公差控制與交付標準等。


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