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。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，因此在未來設(shè)備的發(fā)展中，PCB將會依然保持強(qiáng)大的生命力。PCB板的制作需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖來進(jìn)行，清晰、明了的設(shè)計(jì)圖能夠簡化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的組裝；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。

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(shí)就可以對器件進(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，如果走線雜亂無章、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(cuò)毫無章法。

布線優(yōu)化及絲印擺放

人們總說，“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。一般來說，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，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、專家評審會議、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)師都會有自己積累的設(shè)計(jì)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(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)商來進(jìn)行。在迅得，客戶發(fā)來的設(shè)計(jì)文件可以通過Valor自動DFM解決方案進(jìn)行檢查，不但精度高，而且速度快。

PCB制板