電路設計 - PCB設計需要什麼知識？

需要什麼知識 印刷電路板設計?

印刷電路板設計工程師需要掌握廣泛的知識體系，涵蓋電力理論、元件效能、數位電路和類比電路、電路板裝配處理科技和DFM可製造性理論、焊接實踐操作、原理圖和佈局、微控制器程式邏輯和基本原理等。

1 如果設計的電路系統包含FPGA器件, 在繪製示意圖之前，必須使用Quartus II軟件驗證引脚分配. (（FPGA中的一些特殊引脚不能用作普通IO）).

（2.） 這個 4.層板 自上而下為：訊號平面層, 地, 權力, 訊號平面層； 從上到下的6.層板為：訊號平面層, 地, 訊號內電層, 訊號內電層, 功率和訊號平面層. For 板s with 6 layers or more (the advantage is: anti-interference radiation), 首選內部電力層佈線, 平面層不允許移動. It is forbidden to wire from the ground or power layer (reason: the power layer will be divided, resulting in parasitic effects).

3、多電源系統接線：如果FPGA+DSP系統由6層板製成，則至少有3.3V+1.2V+1.8V+5V。

3.3V通常為主電源，電源層直接鋪設，易於通過過孔路由全球電網；

5V通常可能是電源輸入，只需要一小部分銅。 盡可能厚。

1.2V和1.8V是覈心電源（如果直接使用接線管道，在面對BGA設備時會遇到很大困難）。 佈局時儘量將1.2V和1.8V分開，讓1.2V或1.8V連接。元件佈置在緊湊的區域內，由銅連接

簡言之, 因為供電網絡遍佈整個 印刷電路板, 如果它被路由，那麼它將非常複雜和漫長. 敷設銅的方法是一個很好的選擇!

4、相鄰層之間的接線採用交叉管道：可以减少平行線之間的電磁干擾，便於接線。

5、類比和數位隔離的隔離方法是什麼？ 在佈局過程中，將用於類比信號的設備與用於數位信號的設備分開，然後橫切整個AD晶片！

類比信號與類比接地一起鋪設，類比接地/類比電源和數位電源通過電感器/磁珠在單點連接。

6. 印刷電路板設計 基於 印刷電路板設計 軟件也可以被視為一個軟體發展過程. 軟體工程最關注“反覆運算開發”的思想，以减少 印刷電路板 錯誤.

（1）檢查原理圖，特別注意裝置的電源和接地（電源和接地是系統的血液，不能有疏忽）；

（2）印刷電路板封裝圖（確認原理圖中的引脚是否錯誤）；

（3）在逐個確認印刷電路板封裝尺寸後，添加驗證標籤，並將其添加到本設計的封裝庫中；

（4）導入網表，在佈局時調整示意圖中的訊號順序（佈局後不能再使用OrCAD組件自動編號功能）。

在具體設計過程中，需要掌握的基本知識包括：

1、前期準備

包括準備元件庫和原理圖。 在進行印刷電路板設計之前，我們必須首先準備原理圖SCH元件庫和印刷電路板元件封裝庫。

印刷電路板組件封裝庫最好由工程師根據所選設備的標準尺寸數據建立。 原則上，首先建立PC組件封裝庫，然後建立原理圖SCH組件庫。

印刷電路板元件封裝庫要求高，直接影響印刷電路板的安裝； 原理圖SCH元件庫要求相對寬鬆，但注意定義引脚内容以及與印刷電路板元件封裝庫的對應關係。

2、印刷電路板結構設計

根據確定的電路板尺寸和各種機械定位，在印刷電路板設計環境中繪製印刷電路板框架，並根據定位要求放置所需的連接器、按鈕/開關、螺孔、裝配孔等。

充分考慮並確定接線區域和非接線區域（例如螺孔周圍有多少區域屬於非接線區域）。

3、印刷電路板佈局設計

佈局設計是根據設計要求將元件放置在印刷電路板框架中。 在原理圖工具中生成網絡清單（Design CreateNetlist），然後在印刷電路板軟件中導入網絡清單（Design ImportNetlist）。 成功導入網絡清單後，它將存在於軟件的後臺。 通過放置操作，可以調用所有設備，並且引脚之間存在飛線提示連接。 此時，可以進行設備的佈局設計。

印刷電路板版圖設計是整個印刷電路板設計過程中的第一個重要過程。 印刷電路板板越複雜，佈局越好，直接影響後期佈線的難度。

版圖設計依賴於電路板設計師的基本電路知識和豐富的設計經驗，這對電路板設計師提出了更高的要求。 初級電路板設計師經驗不足，適合於小模塊佈局設計或印刷電路板佈局設計任務，整體電路板難度較低。

4、印刷電路板佈線設計

印刷電路板版圖設計是整個印刷電路板設計中工作量最大的過程，它直接影響印刷電路板板的效能。

在印刷電路板設計過程中，佈線通常有3個領域：

第一個是分佈，這是印刷電路板設計最基本的入門要求；

第二是電力效能的滿意度，這是衡量印刷電路板板是否合格的標準。 佈線後，仔細調整佈線，以達到最佳電力效能；

第3，佈線整齊美觀、雜亂，即使電力效能合格，也會給以後的板優化改造和測試維護帶來極大不便。 接線要求整齊統一，不能交叉無序。

5、佈線優化和絲網佈局

“印刷電路板設計不是最好的，只有更好”，“印刷電路板設計是一門有缺陷的藝術”，這主要是因為印刷電路板設計需要實現硬體各個方面的設計要求，而個別要求可能會相互衝突。 熊掌不能兩者兼得。

例如：一個印刷電路板設計項目需要在電路板設計師評估後設計為6層板，但出於成本考慮，產品硬體必須設計為4層板，囙此只能犧牲訊號遮罩接地層，導致相鄰佈線層之間的訊號串擾新增，訊號質量降低。

一般的設計經驗是：優化佈線的時間是第一次佈線的兩倍。 印刷電路板佈局優化完成後，需要進行後處理。 首先要做的是在印刷電路板表面上的絲網標誌。 在設計過程中，底部的絲印字元需要鏡像，以避免與頂部絲印混淆。

6、網絡DRC檢查和結構檢查

品質控制是印刷電路板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檢查和結構檢查旨在確認印刷電路板設計滿足原理網表和結構元件圖的兩個輸入條件。

通常，電路板設計師將有自己的累積設計質量檢查清單，其中條目部分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。 這兩部分著重於印刷電路板設計和輸出後端處理gerber檔案。

7.印刷電路板系統板

在印刷電路板正式加工和製造之前，電路板設計師需要與印刷電路板供應商的PE溝通，以回答製造商關於印刷電路板板加工的確認問題。

這包括但不限於：選擇 印刷電路板板model, 電路層線寬和線間距的調整, 阻抗控制的調整, 調整 印刷電路板 堆疊厚度, 表面 treatment 過程ing technology, 孔徑公差控制和交付標準, 等.