PCB新聞 - 淺談PCB板的設計過程

在 PCB設計, 事實上, 正式接線前, 它必須經歷一個很長的步驟. The following is the main 設計過程:

System specifications
First, 我們必須首先規劃出電子設備的各種系統規格. 包括系統功能, 成本約束, 大小, 操作條件, 等等.
System function block diagram
Next, 必須繪製系統的功能框圖. 還必須標記正方形之間的關係.
Divide the system into several PCBs
If the system is divided into several PCBs, 不僅可以縮小尺寸, 而且該系統還具有陞級和更換部件的能力. 系統功能框圖為我們的劃分提供了依據. 例如, 電腦可以分為主機板, 圖形卡, 聲卡, 軟碟機, a電源, 等等.
Decide on the packaging method and the size of each PCB
When the technology and the number of circuits used in each PCB are determined, 下一步是確定電路板的大小. 如果設計太大, 然後必須改變或重新劃分包裝科技. 選擇科技時, 還應考慮電路圖的質量和速度.
Draw a schematic diagram of all PCB circuits
The outline drawing should show the details of the interconnection between the parts. 必須追跡系統中的所有PCB. 現今, CAD (Computer Aided Design) methods are mostly used.
Simulation operation of preliminary design
In order to ensure that the designed circuit diagram can work normally, 這必須用電腦軟體類比一次. 這種類型的軟件可以讀取設計圖紙，並以多種方式顯示電路的操作. 這比實際製作樣本PCB然後手動量測要高效得多.
Place the part on the PCB
The way the parts are placed is determined based on how they are connected. 它們必須以最有效的管道連接到路徑. The so-called efficient wiring is that the shorter the wire and the fewer the number of layers through (this also reduces the number of vias), 更好, 但我們在實際佈線時會再次提到這個問題. 以下是匯流排在PCB上的佈線管道. 為了使每個部分都有完美的佈線, 放置位置非常重要.
Test wiring possibilities and correct operation at high speed
Part of the current computer software can check whether the positions of the various parts can be connected correctly, 或檢查其在高速運行下是否能正確運行. 此步驟稱為排列零件, 但我們不會對它們進行太深入的研究. 如果電路設計有問題, 在現場匯出回路之前，可以重新排列零件的位置.
Export circuit on PCB
The connections in the overview map will now be made on the spot as wiring. 此步驟通常是全自動的, 但總的來說, 有些零件需要手動更換. 下麵是2層板的導線範本. 紅色和藍色線分別代表PCB的零件層和焊接層. 白色文字和正方形表示絲網印刷表面上的標記. 紅色圓點和圓圈表示鑽孔和導向孔. 在極右翼, 我們可以看到PCB的焊接表面上有金手指. 該印刷電路板的最終組成通常稱為藝術品.
每種設計必須符合一套規定, 如線路之間的最小預留間隙, 最小線寬, 和其他類似的實際限制. 這些規定因電路速度等因素而异, 傳輸訊號的强度, 電路對功耗和雜訊的靈敏度, 以及資料和製造設備的質量. 如果電流強度新增, 導線的厚度也必須新增. 為了降低PCB的成本, 同時减少層數, 我們還必須注意這些規定是否仍然符合規定. 如果需要2層以上的結構, 然後，通常使用功率層和接地層來防止訊號層上的傳輸訊號受到影響, 它可以用作訊號層的保護蓋.
Circuit test after wire
In order to confirm that the circuit can function normally after the wire, 它必須通過最終測試. 此測試還可以檢查是否存在不正確的連接, 所有連接都遵循大綱.
Create production file
Because there are many CAD tools for PCB設計, 製造商必須擁有符合標準的檔案才能製造電路板. 有幾種標準規範, 但最常用的是Gerber檔案規範. 一組Gerber檔案包括每個訊號的平面圖, 電源和接地層, 阻焊層和絲網印刷表面的平面圖, 以及鑽孔、揀選和放置等指定檔案.
Electromagnetic compatibility
Electronic devices that are not designed according to EMC (Electromagnetic Compatibility) specifications are likely to emit electromagnetic energy and interfere with nearby electrical appliances. EMC imposes maximum limits on electromagnetic interference (電磁干擾), electromagnetic field (EMF) and radio frequency interference (RFI). 這一要求可以確保設備和附近其他設備的正常運行. EMC對一個設備分散或傳導到另一個設備的能量有嚴格限制, 以及外部電動勢的敏感性, EMI, RFI, 等. 設計時應减少. 換句話說, 本法規的目的是防止電磁能量進入裝置或從裝置發射. 這實際上是一個很難解决的問題. 通常地, 使用電源層和接地層, 或者將PCB放置在金屬盒中以解决這些問題. 電源層和接地層可以防止訊號層受到干擾, 而金屬盒的效果是相似的. 我們不會深入討論這些問題.
電路的最大速度取決於如何遵守EMC法規. 內部電磁干擾, 例如導體之間的電流損耗, 將隨著頻率的新增而新增. 如果兩者之間的電流間隙過大, 然後必須延長兩者之間的距離. 這也告訴我們如何避免高電壓和最小化電路的電流消耗. 佈線的延遲率也非常重要, 所以長度越短, 更好. 因此, 一個小 PCB板 具有良好的佈線比大型PCB更適合高速操作.

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