PCB設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常詳細(xì)的工作，所以設(shè)計(jì)應(yīng)該非常小心和耐心，充分考慮各種因素，包括生產(chǎn)組裝加工、后期維護(hù)方便等問題。此外，在設(shè)計(jì)中養(yǎng)成一些好的工作習(xí)慣會(huì)使你的設(shè)計(jì)更合理、更高的設(shè)計(jì)效率、更容易的生產(chǎn)和更好的性能。好的設(shè)計(jì)應(yīng)用于日常產(chǎn)品，消費(fèi)者會(huì)更加放心和信任。
一般PCB基本設(shè)計(jì)流程如下：
前期準(zhǔn)備→PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→導(dǎo)網(wǎng)表→規(guī)則設(shè)置→PCB布局→布線→布線優(yōu)化和絲印→網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查及結(jié)構(gòu)檢查→輸出光繪→光繪審查→PCB板材生產(chǎn)/打樣數(shù)據(jù)→PCB板廠工程EQ確認(rèn)→貼片數(shù)據(jù)輸出→項(xiàng)目完成。
1、前期準(zhǔn)備
這包括準(zhǔn)備裝庫和原理圖。正在進(jìn)行中。PCB設(shè)計(jì)前，首先要準(zhǔn)備好原理圖SCH邏輯封裝和PCB封裝庫。封裝庫可以是封裝庫。PADS有自己的庫，但一般很難找到合適的，最好根據(jù)所選設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)自己做包裝庫。原則上，先做PCB封裝庫，再做SCH邏輯封裝。PCB封裝庫要求較高，直接影響板材安裝；SCH邏輯包裝要求比較寬松，只要注意管腳屬性的定義和與PCB封裝的對應(yīng)關(guān)系。PS：注意標(biāo)準(zhǔn)庫中隱藏的管腳。然后是原理圖的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備開始做。PCB設(shè)計(jì)了。
2、CB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本步根據(jù)確定的電路板尺寸和各種機(jī)械定位，在PCB繪制設(shè)計(jì)環(huán)境PCB板面，并根據(jù)定位要求放置所需的連接器、按鈕/開關(guān)、螺孔、裝配孔等。并充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域(如螺孔周圍屬于非布線區(qū)域的范圍)。
3、導(dǎo)網(wǎng)表
建議在導(dǎo)網(wǎng)表之前先導(dǎo)入板框。導(dǎo)入板框。DXF格式的板框或emn格式的板框
4、規(guī)則設(shè)置
根據(jù)具體情況PCB設(shè)計(jì)合理的規(guī)則，我們所說的規(guī)則是PADS約束管理器通過約束管理器在設(shè)計(jì)過程中的任何環(huán)節(jié)來約束線寬和安全間距。DRC檢測時(shí)，會(huì)使用DRCMarkers標(biāo)記出來。
一般規(guī)則設(shè)置放在布局之前，因?yàn)橛袝r(shí)候布局的時(shí)候要完成一些fanout工作，所以在fanout以前要設(shè)置好規(guī)則，當(dāng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目較大時(shí)，可以更高效地完成設(shè)計(jì)。
注：設(shè)置規(guī)則是為了更好、更快地完成設(shè)計(jì)，換句話說是為了方便設(shè)計(jì)師。
常規(guī)設(shè)置有：
默認(rèn)線寬/線距1.普通信號(hào)。
2.選擇并設(shè)置過孔
3.重要信號(hào)和電源的線寬和顏色設(shè)置。
4.板層設(shè)置。
5、PCB布局
一般布局按以下原則進(jìn)行：
（1）根據(jù)電氣性能合理分區(qū)，一般分為：數(shù)字電路區(qū)（即怕干擾、怕干擾）、模擬電路區(qū)（怕干擾）、功率驅(qū)動(dòng)區(qū)（干擾源）；
（2）完成相同功能的電路應(yīng)盡可能靠近放置，并調(diào)整各部件，確保連接最簡單；調(diào)整各功能塊之間的相對位置，使功能塊之間的連接最簡單；
（3）高質(zhì)量元件應(yīng)考慮安裝位置和強(qiáng)度；加熱元件應(yīng)與溫度敏感元件分開放置，必要時(shí)應(yīng)考慮熱對流措施；
（4）I/O驅(qū)動(dòng)器件盡量靠近印刷板邊緣，靠近引出接插件；
（5）時(shí)鐘產(chǎn)生器(如晶振或鐘振)應(yīng)盡量靠近使用時(shí)鐘的器件；
（6）在各集成電路的電源輸入腳和地面之間增加去耦電容器（一般采用高頻獨(dú)石電容器）；當(dāng)電路板空間密集時(shí)，也可以在幾個(gè)集成電路周圍增加鉭電容器。
（7）繼電器線圈應(yīng)加放電二極管(1)N4148即可）；
（8）布局要求均衡，密度有序，頭重腳輕或頭重腳輕
需要特別注意的是，在放置元器件時(shí)，必須考慮元器件的實(shí)際尺寸（面積和高度）和元器件之間的相對位置，以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和方便性。同時(shí)，在保證上述原則能夠體現(xiàn)的前提下，應(yīng)適當(dāng)修改設(shè)備的擺放，使其整潔美觀，同樣的設(shè)備要擺放整齊，方向一致，不能擺放“錯(cuò)落有致”。
這一步與板的整體形象和下一步布線的難度有關(guān)，因此需要大力考慮。布局時(shí)，可以對不確定的地方進(jìn)行初步布線，充分考慮。
6、布線
布線是整個(gè)PCB最重要的設(shè)計(jì)過程。這將直接影響到設(shè)計(jì)。PCB板的性能好壞PCB在設(shè)計(jì)過程中，布線一般有三種境界：
第一個(gè)是布通，此時(shí)PCB設(shè)計(jì)中最基本的要求。如果線路沒有布通，到處都是飛線，那將是一塊不合格的板，可以說還沒有開始。
二是滿足電氣性能。這是衡量印刷電路板是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。這是布線后仔細(xì)調(diào)整布線，使其達(dá)到最佳的電氣性能。
然后就是美了。如果你的布線連接起來，沒有什么影響電器性能的地方，但一眼就看起來雜亂無章，五顏六色，五顏六色，即使你的電器性能好，在別人眼里也是垃圾。這給測試和維護(hù)帶來了極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯(cuò)。這些都要在保證電器性能和滿足其他個(gè)人要求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)，否則就是舍本逐末。
布線主要按以下原則進(jìn)行：
（1）一般來說，電源線和地線應(yīng)首先接線，以確保電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源和地線寬度，最好比電源線寬。它們之間的關(guān)系是：地線>電源線>信號(hào)線，通常信號(hào)線寬度為：0.2～0.3mm（大約是8-12mil），最小寬度可達(dá)0.05～0.07mm（2-3mil），電源線一般為1.2～2.5mm（50-100mil）。數(shù)字電路PCB寬地線可以形成一個(gè)電路，即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)使用(模擬電路的地面不能這樣使用)。
（2）提前布線要求嚴(yán)格的線（如高頻線），輸入端和輸出端的邊緣應(yīng)避免相鄰平行，以避免反射干擾。必要時(shí)，應(yīng)增加地線隔離，相鄰層的接線應(yīng)垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。
（3）振蕩器外殼接地時(shí)，時(shí)鐘線應(yīng)盡可能短，不能到處吸引。在時(shí)鐘振蕩電路下，應(yīng)增加特殊高速邏輯電路的面積，而不是其他信號(hào)線，使周圍電場接近零；
（4）盡可能使用45盡可能使用°不能使用90折線°折了減少高頻信號(hào)的輻射，折線；(要求高線也要用雙弧線)
（5）任何信號(hào)線都不應(yīng)形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小;信號(hào)線的過孔應(yīng)盡量小;
（6）關(guān)鍵線盡量短而粗，并在兩側(cè)加保護(hù)地。
（7）通過扁平電纜傳輸敏感信號(hào)和噪聲場帶信號(hào)時(shí)，應(yīng)使用“地線-信號(hào)-地線”引出的方式。
（8）關(guān)鍵信號(hào)應(yīng)預(yù)留試驗(yàn)點(diǎn)，便于生產(chǎn)和維護(hù)檢測
（9）原理圖布線完成后，應(yīng)優(yōu)化布線；同時(shí)，經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和初步網(wǎng)絡(luò)檢查，同時(shí)，DRC檢查無誤后，填充未接線區(qū)域的地線，用大面積銅層作為地線，將未使用的地方連接到印刷板上作為地線。或者做成多層板，電源，地線各占一層。
PCB布線工藝要求(可在規(guī)則中設(shè)置)
（1）線
一般信號(hào)線寬為0.3mm(12mil)，電源線寬為0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil)；線與線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm(13mil)，在實(shí)際應(yīng)用中，條件允許時(shí)應(yīng)考慮增加距離；
當(dāng)接線密度較高時(shí)，可考慮(但不推薦)IC腳間有兩條線，線寬為0.254mm(10mil)，線間距不小于0.254mm(10mil)。特殊情況下，當(dāng)設(shè)備管腳較密，寬度較窄時(shí)，可適當(dāng)減小線寬和線間距。
（2）焊盤（PAD）
焊盤（PAD）與過渡孔（VIA）基本要求是：盤直徑大于孔直徑0.6mm；例如，通用插腳電阻、電容、集成電路等，使用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插針、二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際元件的尺寸來確定，有條件時(shí)可適當(dāng)增加焊盤尺寸；
PCB板上設(shè)計(jì)的元件安裝孔徑應(yīng)大于元件管腳的實(shí)際尺寸.2～0.4mm（8-16mil）左右。
（3）過孔（VIA）
一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)；
接線密度高時(shí)，可適當(dāng)減小過孔尺寸，但不宜過小，可考慮使用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。
（4）焊盤、線、過孔間距要求
PADandVIA：≥0.3mm（12mil）
PADandPAD：≥0.3mm（12mil）
PADandTRACK：≥0.3mm（12mil）
TRACKandTRACK：≥0.3mm（12mil）
高密度：
PADandVIA：≥0.254mm（10mil）
PADandPAD：≥0.254mm（10mil）
PADandTRACK：≥0.254mm（10mil）
TRACKandTRACK：≥0.254mm（10mil）
7、布線優(yōu)化和絲印
“沒有最好的，只有更好的”！不管你怎么努力設(shè)計(jì)，畫完之后再去看看，你還是會(huì)覺得很多地方都可以修改。一般的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)是:優(yōu)化布線的時(shí)間是第一次布線的兩倍。感覺沒有地方可以修改，然后鋪銅。鋪銅一般鋪地線(注意模擬地面和數(shù)字地面的分離)，多層板也可能需要鋪電源。對于絲網(wǎng)印刷，注意不要被設(shè)備堵塞或被過孔和焊盤拆除。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)要正視元件表面，底部的文字要做鏡像處理，以免混淆水平。
8、網(wǎng)絡(luò)，DRC檢查及結(jié)構(gòu)檢查
出光前，一般需要檢查，每個(gè)公司都會(huì)有自己的CheckList，它包原理、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的要求。以下是軟件提供的兩個(gè)主要檢查功能。
DRC檢查：
9、輸出光繪
在光繪輸出之前，需要確保單板是已完成并滿足設(shè)計(jì)要求的最新版本。光繪輸出文件分別用于板廠板、鋼網(wǎng)廠鋼網(wǎng)、焊接廠工藝文件等。
輸出文件包括(以四層板為例):
1）布線層：指常規(guī)信號(hào)層，主要是布線。
命名為L1,L2,L3,L4、其中L代表層層.
2）絲網(wǎng)印刷層：指設(shè)計(jì)文件中為加工絲網(wǎng)印刷提供信息的水平。通常，當(dāng)頂層和底層有設(shè)備或標(biāo)志時(shí)，會(huì)有頂層絲網(wǎng)印刷和底層絲網(wǎng)印刷。
命名：頂層命名為SILK_TOP；底層命名為SILK_BOTTOM。
3）阻焊層：指設(shè)計(jì)文件中為綠色涂料提供加工信息的水平。
命名：頂層命名為SOLD_TOP；底層命名為SOLD_BOTTOM。
4）鋼網(wǎng)層:指設(shè)計(jì)文件中為錫膏涂料提供加工信息的水平，通常在頂層和底層都有SMD在裝置條件下，會(huì)有鋼網(wǎng)頂層和鋼網(wǎng)底層。
命名：頂層命名為PASTE_TOP；底層命名為PASTE_BOTTOM。
5）鉆孔層(包括2個(gè)文件，NCDRILL數(shù)控鉆孔文件和DRILLDRAWING鉆孔圖）
分別命名為NCDRILL和DRILLDRAWING。
10、光繪審查
輸出光繪后要進(jìn)行光繪檢查，Cam350開短路等方面的檢查可發(fā)送到板廠制板，后期還要注意制板工程及問題回復(fù)。
11、PCB制板資料（Gerber光繪資料+PCB制板要求+拼板圖）
12、PCB板廠工程EQ確認(rèn)(制板工程及問題回復(fù)).
13、PCBA貼片數(shù)據(jù)輸出(鋼網(wǎng)數(shù)據(jù)、貼片位號(hào)圖、元件坐標(biāo)文件).
這里有一個(gè)項(xiàng)目PCB所有工作流程的設(shè)計(jì)都完成了
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