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從單層到多(duō)層 PCB設計七大步(bù)驟流程

發布時間:2017-10-12 點擊數:載入中...

目前,PCB已然成為“電子(zǐ)産品之(zhī)母”,其應用幾乎滲(shèn)透于(yú)電子産業的各個終端領域中,包括(kuò)計算機(jī)、通信、消費電子 、工業控制 、醫療儀器、國防(fáng)軍工、航天航空等諸多領域。 PCB從(cóng)單層(céng)發展到雙(shuāng)面、多層,并且仍舊保持着各自(zì)的發展趨勢(shì)。由于不斷地向高(gāo)精度、高密度和高可靠性方向發展,不斷縮小體積、減少成本(běn)、提高性能(néng),使得印制闆在未來(lái)電子設備的發展工程(chéng)中,仍然保持着強(qiáng)大的生命力。

那麼PCB是(shì)如何設計的呢?看(kàn)完以下七大步驟就(jiù)懂了:

1、前期準備

包括準備元件庫和原理圖。在進行PCB設計之前,首先要準備好原理圖(tú)SCH元件庫和PCB元件封(fēng)裝庫。

PCB元件封裝庫最好是工程師根據所選器(qì)件的(de)标(biāo)準尺寸資料建立。原則上先(xiān)建立PC的元件封裝庫,再建立原(yuán)理圖SCH元件庫。

PCB元(yuán)件封裝庫要求較高,它直接影響PCB的安(ān)裝;原理(lǐ)圖SCH元件庫要(yào)求相對寬松,但要注意定義(yì)好(hǎo)管(guǎn)腳屬性(xìng)和與PCB元件(jiàn)封裝庫的(de)對應(yīng)關系(xì)。

2、PCB結構設計

根據(jù)已經确定的電路(lù)闆(pǎn)尺寸和各項機械(xiè)定位,在PCB設計環境下繪(huì)制PCB闆框,并按定位要(yào)求放置所需的接插(chā)件、按鍵/開關、螺絲孔(kǒng)、裝配孔等等。

充分考(kǎo)慮和确定布線區域和非布線區(qū)域(如螺絲孔(kǒng)周圍多大範圍屬于非布線區域)。

3、PCB布局設計

布局設計即是在PCB闆框内(nèi)按照設計要求擺放器件。在原理(lǐ)圖工具中生成網絡表(Design→Create Netlist),之後在(zài)PCB軟(ruǎn)件中導入網絡(luò)表(Design→Import Netlist)。網絡表導入成功後會存在于軟件後台,通過Placement操作可以将所有器件調出、各管腳之間有飛線提示連接,這時就可以對器件進行布局設計了。

PCB布局設計是PCB整個設計流程中的首個重要工序,越複雜(zá)的PCB闆,布局的好壞越(yuè)能直接影響到後期布線的實現難易程度。

布局設計依靠電路闆設計師的電路基礎功底與設計經驗豐富程度(dù),對電路闆設計師屬于較高級别的要求。初級電路闆設計師經驗尚淺(qiǎn)、适合小模(mó)塊布局(jú)設計或整闆難度(dù)較低的PCB布局設計任務。

4、PCB布線設計

PCB布線設計(jì)是整個(gè)PCB設計中工作量最大的(de)工序,直接影響着PCB闆的性能好壞(huài)。

在PCB的設計過程中,布線一般(bān)有三種(zhǒng)境界:

首先是布(bù)通,這是PCB設(shè)計的最基本(běn)的(de)入門(mén)要求;

其次是電氣性能的滿足,這是衡量一塊PCB闆是否合格(gé)的标準,在線路布通之後,認真調整(zhěng)布線、使其能達到最佳的電氣性能;

再次是整齊美觀,雜亂無章的布線、即使電氣性能過關也會給後期(qī)改闆優化及測試與維修帶來極大不便,布線要(yào)求整齊劃一,不能(néng)縱橫交錯(cuò)毫無章法。

5、布線優(yōu)化及絲印擺放

“PCB設計沒有最好、隻有(yǒu)更好”,“PCB設計(jì)是一門缺陷的藝術”,這主要是(shì)因為PCB設計要實現硬件各方面的設計需求,而個别需求之(zhī)間可能是(shì)沖突的、魚與熊掌不可兼得。

例如:某個PCB設計項目經過電路闆設計師評估需要設計成6層闆,但是産品硬(yìng)件出于成(chéng)本考慮、要求必須設計為4層闆,那麼隻能犧牲(shēng)掉信号屏蔽地層(céng)、從而導緻相鄰布線層之間的信号(hào)串擾增加、信号質(zhì)量會降低。

一般設計的經驗(yàn)是:優化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。PCB布(bù)線(xiàn)優化完成後,需要(yào)進行後處理,首要處理的是PCB闆面(miàn)的絲印标識,設計時底層的絲印字符(fú)需要做鏡(jìng)像處(chù)理,以免與頂層絲印混淆。

6、網絡DRC檢查及結構檢(jiǎn)查

質量控制是PCB設計流程的重要組成部分,一般的質(zhì)量控制手段包括:設計自檢、設計互檢、專家評審(shěn)會議、專項檢查等。

原(yuán)理圖和結構要素圖是最基本的設計要求,網絡DRC檢查和結構檢(jiǎn)查就是分别确認PCB設計滿(mǎn)足原理圖網表和結構要素圖兩項輸入(rù)條件。

一般電路闆設計師都會有自己(jǐ)積累的設計質量檢查Checklist,其中的條目部分來源于公司或部門的規範、另一部(bù)分來源于自身的經驗總結。專項檢查包(bāo)括設計的Valor檢查及(jí)DFM檢查,這兩部分内(nèi)容關注的是PCB設(shè)計輸出後端加工光繪文件。

7、PCB制(zhì)闆

在PCB正式加工制闆之前(qián),電路闆設計師需(xū)要(yào)與PCB甲供闆廠的PE進行溝通,答複廠家(jiā)關于PCB闆加工的确認問題。

這其中包括但不限于:PCB闆材型号的選擇、線路層線寬線距的調整、阻抗控制的調整、PCB層疊厚(hòu)度的調整、表面處理加工工藝、孔徑公差控制與交付标準等。

以(yǐ)上就是PCB設計整個全流程啦。


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