電路設計 - PCB設計的七個步驟

印刷電路板{PCB}，也稱為印刷電路板，是電子元件電力連接的供應商。 它的發展已有100多年的歷史； 其設計主要是佈局設計； 使用電路板的主要優點是大大减少了佈線和裝配誤差，提高了自動化水准和生產勞動力。

由於印刷電路板不是一般的終端產品，囙此名稱的定義有點混亂。 例如，個人電腦中使用的主機板稱為主機板，不能直接稱為電路板。 雖然主機板上有電路板，但它們並不相同，所以在評估行業時，兩者是相關的，但不能說是相同的。 另一個例子：由於電路板上安裝了集成電路部件，新聞媒體稱之為IC板，但實際上它並不等同於印刷電路板。 我們通常說印刷電路板是指裸板，即沒有上部組件的電路板。

PCB電路板已經從單面發展到雙面、多層、柔性化，並且仍然保持著各自的發展趨勢。 由於向高精度、高密度、高可靠性方向不斷發展，不斷縮小尺寸，降低成本，提高效能，印刷電路板在未來電子設備的發展中仍將保持强大的生命力。

那麼PCB電路板是如何設計的呢？ 閱讀以下七個步驟後，您將理解

1.前期準備

包括部件和原理圖的準備。 在進行PCB設計之前，我們必須首先準備原理圖SCH元件和PCB元件封裝庫。

PCB元件封裝庫最好由工程師根據所選器件的標準尺寸數據建立。 原則上，首先建立PC組件包庫，然後建立原理圖SCH組件庫。

PCB元件封裝庫要求高，直接影響PCB的安裝； 原理圖SCH元件庫的要求相對寬鬆，但要注意定義引脚内容以及與PCB元件封裝庫的對應關係。

2.PCB結構設計

根據確定的PCB電路板尺寸和各種機械定位，在PCB設計環境中繪製PCB框架，並根據定位要求放置所需的連接器、按鈕/開關、定位孔、裝配孔等。

充分考慮並確定佈線區域和非佈線區域（例如定位孔周圍有多少區域屬於非佈線區域）。

3.PCB佈局設計

佈局設計是根據設計要求將組件放置在PCB框架中。 在原理圖工具中生成網表（Design Create netlist），然後在PCB軟件中導入網表（設計導入網表）。 網表成功導入後，它將存在於軟件的後臺。 通過Placement操作，可以調出所有設備，引脚之間有一個飛線提示連接。 此時，可以進行設備的佈局設計。

PCB布圖設計是整個PCB設計過程中的第一道重要工序。 PCB板越複雜，佈局越好，直接影響後期佈線的難度。

佈局設計依賴於PCB電路板設計師的基本電路知識和豐富的設計經驗，這對PCB電路板設計者提出了更高的要求。 初級電路板設計師經驗不足，適合小模塊佈局設計或PCB佈局設計任務，整體電路板難度較低。

4.PCB佈線設計

PCB布圖設計是整個PCB設計中工作量最大的過程，直接影響PCB板的效能。

在PCB設計過程中，佈線一般有三個領域：

首先是佈局，這是PCB設計最基本的入門要求；

二是電力效能的滿意度，這是衡量PCB板是否合格的標準。 佈線後，仔細調整佈線，以達到最佳電力效能；

第三，整潔美觀，佈線混亂，即使電力效能通過，也會給以後的電路板優化修改和測試維護帶來極大的不便。 佈線要求整齊統一，不能交叉無序。

5.佈線優化和絲網印刷佈局

“PCB設計不是最好的，只有更好”，“PCB設計是一門藝術的缺陷”，這主要是因為PCB設計需要實現硬體各方面的設計要求，而個別要求可能會相互衝突。 熊掌不能兩者兼得。

6.網絡DRC檢查和結構檢查

品質控制是PCB設計過程的重要組成部分。 一般品質控制方法包括：設計自檢、設計互檢、專家評審會、專項檢查等。

原理圖和結構元件圖是最基本的設計要求。 網絡DRC檢查和結構檢查是為了確認PCB設計滿足原理網表和結構元件圖的兩個輸入條件。

一般來說，電路板設計師會有自己的累積設計質量檢查清單，其中部分條目來自公司或部門的規範，另一部分來自他們自己的經驗總結。 特殊檢查包括Valor檢查和DFM設計檢查。 這兩部分重點介紹PCB設計和輸出後端處理gerber檔案。

7.PCB系統板

在PCB正式加工製作之前，PCB電路板設計人員需要與PCB供應商的PE溝通，回答製造商關於PCB板加工的確認問題。

這包括但不限於：PCB板型號的選擇、電路層線寬和線間距的調整、阻抗控制的調整、PCB堆疊厚度的調整、表面處理加工技術、孔徑公差控制和交付標準等。