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    PCB線路板設計流程解析

    發布時間 :2018-10-11 17:50 閱讀 : 來源 :公司動態責任編輯 :深圳宏力捷PCB設計部
    深圳宏力捷電子是一家專業從事電子產品設計(layout布線設計)的PCB設計公司,主要承接多層、高密度的PCB設計畫板業務。擁有平均超過10年工作經驗的PCB設計團隊,能熟練運用市場主流PCB設計軟件,專業高效溝通保證PCB設計進度,助您早一步搶占市場先機!接下來為大家介紹下PCB線路板設計的基本設計流程。
     
     
    PCB線路板設計需提供資料:
    1、原理圖:可以產生正確網表(netlist)的完整電子文檔格式;
    2、機械尺寸:提供定位器件的具體位置、方向標識,以及具體限高位置區域的標識;
    3、BOM 清單:主要是為了確定、檢查原理圖上器件指定封裝信息;
    4、布線指南:對于特殊信號具體要求的描述,以及阻抗、疊層等的設計要求。
     
    PCB線路板設計的基本設計流程如下:
    前期準備->PCB結構設計->PCB布局->布線->布線優化和絲印->網絡和DRC檢查和結構檢查->制版。
     
    一、前期準備
    1、這包括準備元件庫和原理圖。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一塊好的板子,除了要設計好原理之外,還要畫得好。在進行PCB設計之前,首先要準備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫(這是第一步-很重要)。元件庫可以用Protel自帶的庫,但一般情況下很難找到合適的,最好是自己根據所選器件的標準尺寸資料自己做元件庫。
     
    原則上先做PCB的元件庫,再做SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高,它直接影響板子的安裝;SCH的元件庫要求相對比較松,只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關系就行。
    PS:注意標準庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設計,做好后就準備開始做PCB設計了。
     
    2、制作原理圖的庫時注意引腳是否連上/輸出PCB板后檢查一下制作的庫。
     
     
    二、PCB結構設計
    這一步根據已經確定的電路板平面尺寸和各項機械定位,在PCB設計環境下繪制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、數碼管、指示燈、輸入、輸出、螺絲孔、裝配孔等等.并充分考慮和確定布線區域和非布線區域(如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區域)。
     
    (需要特別注意,在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所占面積和高度)、元器件之間的相對位置—空間尺寸,器件放置的面,以保證電路板的電氣性能和生產安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠體現的前提下,適當修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件要擺放整齊、方向一致,不能擺得“錯落有致”)。
     
    三、PCB布局
    1、布局前確保原理圖的正確無誤—這很重要!-----非常重要!
    原理圖繪制完畢檢查項目:電源網絡、地網絡等。
     
    2、布局時要注意器件放置的面(特別是插件等)與器件的擺放方式(直插是臥放還是豎著放),以保證安裝的可行性與便利性。
     
    3、布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的準備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網絡表(Design->CreateNetlist),之后在PCB圖上導入網絡表(Design->LoadNets)。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了,各管腳之間還有飛線提示連接,然后就可以對器件布局了。
     
    一般布局按如下原則進行:
    布局時應確定好器件放置的面:一般來講貼片要放同一面,插件要看具體的情況。
    ①按電氣性能合理分區,一般分為:數字電路區(即怕干擾、又產生干擾)、模擬電路區(怕干擾)、功率驅動區(干擾源);
    ②完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,并調整各元器件以保證連線最為簡潔;同時,調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;
    ③對于質量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發熱元件應與溫度敏感元件分開放置,必要時還應考慮熱對流措施;
    ④I/O驅動器件盡量靠近印刷電路板的邊、靠近引出接插件;
    ⑤時鐘產生器(如:晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時鐘的器件;
    ⑥布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉。
     
    四、布線
    布線是整個PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中,布線一般有這么三種境界的劃分:首先是布通,這時PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通,搞得到處是飛線,那將是一塊不合格的板子,可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準.這是在布通之后,認真調整布線,使其能達到最佳的電器性能,接著是美觀。假如你的布線布通了,也沒有什么影響電器性能的地方,但是一眼看過去雜亂無章的,加上五彩繽紛、花花綠綠的,那就算你的電器性能怎么好,在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無章法.這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現,否則就是舍本逐末了。
     
    布線時主要按以下原則進行:
    ①一般情況下,首先應對電源線和地線進行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內,盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬為:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm.對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路,即構成一個地網來使用(模擬電路的地則不能這樣使用);
    ②預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免產生反射干擾.必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合;
    ③振蕩器外殼接地,時鐘線要盡量短,且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應該走其它信號線,以使周圍電場趨近于零;
    ④盡可能采用45°的折線布線,不可使用90°折線,以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線);
    ⑤任何信號線都不要形成環路,如不可避免,環路應盡量??;信號線的過孔要盡量少;
    ⑥關鍵的線盡量短而粗,并在兩邊加上保護地;
    ⑦通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時,要用“地線-信號-地線”的方式引出;
    ⑧關鍵信號應預留測試點,以方便調試、生產和維修檢測用;
    ⑨原理圖布線完成后,應對布線進行優化;同時,經初步網絡檢查和DRC檢查無誤后,對未布線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印制電路板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?;蚴亲龀啥鄬影?,電源,地線各占用一層。
     
    五、添加淚滴
    淚滴是焊盤與導線或者是導線與導孔之間的滴裝連接過度,設置淚滴的目的是在電路板受到巨大外力的沖撞時,避免導線與焊盤或者導線與導孔的接觸點斷開,另外,設置淚滴也可使PCB電路板顯得更加美觀。
     
    在電路板設計中,為了讓焊盤更堅固,防止機械制板時焊盤與導線之間斷開,常在焊盤和導線之間用銅膜布置一個過渡區,形狀像淚滴,故常稱做補淚滴( Teardrops )。
     
    六、檢查的第一項,依次看Keepout層、top層、bottom層topoverlay、bottomoverlay。
     
    七、電器規則檢查:過孔(0過孔-很是不可思議;0.8分界線)、是否有斷開的網表、最小間距(10mil)、短路(對個參數要逐條分析)
     
    八、電源線與地線的檢查—干擾。(濾波電容應靠近芯片)
     
    九、PCB完成后重新載入網標可檢查網表是否有被修改的地方—很奏效。
     
    十、PCB完成后把核心器件的線核查一下,確保準確無誤。

    好了,以上就是PCB線路板設計的基本流程,有PCB設計需求的朋友歡迎咨詢我們!


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