電子百科 | PCB電路板原理圖的設(shè)計(jì)步驟
印制電路板（PCB）從單面發(fā)展到雙面、多層和撓性，并且仍舊保持著各自的發(fā)展趨勢(shì)。由于PCB板不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展，其體積不斷縮小、生產(chǎn)成本不斷降低、性能不斷提升，因此在未來(lái)設(shè)備的發(fā)展中，PCB將會(huì)依然保持強(qiáng)大的生命力。PCB板的制作需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖來(lái)進(jìn)行，清晰、明了的設(shè)計(jì)圖能夠簡(jiǎn)化PCB板生產(chǎn)流程，保持電路順暢運(yùn)行，還能夠提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。那么PCB是如何設(shè)計(jì)的呢？本文將給您答案。
前期準(zhǔn)備
進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)之前，我們需要準(zhǔn)備元件庫(kù)和原理圖。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前，首先要準(zhǔn)備好原理圖SCH元件庫(kù)和PCB元件封裝庫(kù)。PCB元件封裝庫(kù)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(kù)，再建立原理圖SCH元件庫(kù)，PCB元件封裝庫(kù)要求較高，它直接影響PCB的組裝；原理圖SCH元件庫(kù)要求相對(duì)寬松，但要注意定義好管腳屬性和與PCB元件封裝庫(kù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項(xiàng)機(jī)械定位，在PCB設(shè)計(jì)環(huán)境下繪制PCB板框架，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。布線區(qū)域和非布線區(qū)域需要充分考慮和確定。
PCB布局設(shè)計(jì)
布局設(shè)計(jì)就是在PCB板框內(nèi)按照設(shè)計(jì)要求擺放器件。在原理圖工具中生成網(wǎng)絡(luò)表，之后在PCB軟件中導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入成功后會(huì)存在于軟件后臺(tái)，通過(guò)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(shí)就可以對(duì)器件進(jìn)行布局設(shè)計(jì)了。
PCB布局設(shè)計(jì)是PCB整個(gè)設(shè)計(jì)流程中的重要工序，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(shí)現(xiàn)難易程度。布局設(shè)計(jì)依靠電路板設(shè)計(jì)師的電路基礎(chǔ)功底與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富程度，對(duì)電路板設(shè)計(jì)師屬于較高的要求。
PCB布線設(shè)計(jì)
PCB布線設(shè)計(jì)是整個(gè)PCB設(shè)計(jì)中工作量最大的工序，直接影響著PCB板性能好壞。在PCB的設(shè)計(jì)過(guò)程中，布線一般有三種要求：首先是布通，這是PCB設(shè)計(jì)的基本入門要求；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)到好的電氣性能；再次是整齊美觀，如果走線雜亂無(wú)章、即使電氣性能過(guò)關(guān)也會(huì)給后期改板優(yōu)化及測(cè)試與維修帶來(lái)極大不便，布線要求整齊劃一，不能縱橫交錯(cuò)毫無(wú)章法。
布線優(yōu)化及絲印擺放
人們總說(shuō)，“PCB設(shè)計(jì)是一門缺陷的藝術(shù)”，這主要是因?yàn)镻CB設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)硬件各方面的設(shè)計(jì)需求，而個(gè)別需求之間可能是沖突的。一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)化布線所花費(fèi)的時(shí)間是初次布線花費(fèi)時(shí)間的兩倍。PCB布線優(yōu)化完成后，需要進(jìn)行后處理，首要處理的是PCB板面的絲印標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)底層的絲印字符需要做鏡像處理，以免與頂層絲印混淆。
網(wǎng)絡(luò)DRC檢查及結(jié)構(gòu)檢查
質(zhì)量控制是PCB設(shè)計(jì)流程的重要組成部分，一般的質(zhì)量控制手段包括：設(shè)計(jì)自檢、設(shè)計(jì)互檢、專家評(píng)審會(huì)議、專項(xiàng)檢查等。原理圖和結(jié)構(gòu)要素圖是基本的設(shè)計(jì)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(jì)滿足原理圖網(wǎng)表和結(jié)構(gòu)要素圖兩項(xiàng)輸入條件。
一般電路板設(shè)計(jì)師都會(huì)有自己積累的設(shè)計(jì)質(zhì)量檢查Checklist，其中的條目部分來(lái)源于公司或部門的規(guī)范，另一部分來(lái)源于自身的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。專項(xiàng)檢查包括設(shè)計(jì)的Valor檢查及DFM檢查，這兩部分內(nèi)容關(guān)注的是PCB設(shè)計(jì)輸出后端加工光繪文件。
Valor檢查和DFM檢查不是要設(shè)計(jì)師來(lái)完成，畢竟這關(guān)系到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一般都是由PCB板生產(chǎn)商來(lái)進(jìn)行。在迅得，客戶發(fā)來(lái)的設(shè)計(jì)文件可以通過(guò)Valor自動(dòng)DFM解決方案進(jìn)行檢查，不但精度高，而且速度快。
PCB制板