| PCB于1936年誕生，美國于1943年將該技術(shù)大量使用于軍用收音機內；自20世紀50年代中期起，PCB技術(shù)開(kāi)始被廣泛采用。目前，PCB已然成為“電子產(chǎn)品之母”，其應用幾乎滲透于電子產(chǎn)業(yè)的各個(gè)終端領(lǐng)域中，包括計算機、通信、消費電子、工業(yè)控制、醫療儀器、國防軍工、航天航空等諸多領(lǐng)域。
PCB從單層發(fā)展到雙面、多層和撓性，并且仍舊保持著(zhù)各自的發(fā)展趨勢。由于不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展，不斷縮小體積、減少成本、提高性能，使得印制板在未來(lái)電子設備的發(fā)展工程中，仍然保持著(zhù)強大的生命力。
那么PCB是如何設計的呢？看完以下七大步驟就懂了：
1、前期準備
包括準備元件庫和原理圖。在進(jìn)行PCB設計之前，首先要準備好原理圖SCH元件庫和PCB元件封裝庫。
PCB元件封裝庫最好是工程師根據所選器件的標準尺寸資料建立。原則上先建立PC的元件封裝庫，再建立原理圖SCH元件庫。
PCB元件封裝庫要求較高，它直接影響PCB的安裝；原理圖SCH元件庫要求相對寬松，但要注意定義好管腳屬性和與PCB元件封裝庫的對應關(guān)系。
2、PCB結構設計
根據已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項機械定位，在PCB設計環(huán)境下繪制PCB板框，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開(kāi)關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。
充分考慮和確定布線(xiàn)區域和非布線(xiàn)區域（如螺絲孔周?chē)啻蠓秶鷮儆诜遣季�(xiàn)區域）。
3、PCB布局設計
布局設計即是在PCB板框內按照設計要求擺放器件。在原理圖工具中生成網(wǎng)絡(luò )表（Design→Create Netlist），之后在PCB軟件中導入網(wǎng)絡(luò )表（Design→Import Netlist）。網(wǎng)絡(luò )表導入成功后會(huì )存在于軟件后臺，通過(guò)Placement操作可以將所有器件調出、各管腳之間有飛線(xiàn)提示連接，這時(shí)就可以對器件進(jìn)行布局設計了。
PCB布局設計是PCB整個(gè)設計流程中的首個(gè)重要工序，越復雜的PCB板，布局的好壞越能直接影響到后期布線(xiàn)的實(shí)現難易程度。
布局設計依靠電路板設計師的電路基礎功底與設計經(jīng)驗豐富程度，對電路板設計師屬于較高級別的要求。初級電路板設計師經(jīng)驗尚淺、適合小模塊布局設計或整板難度較低的PCB布局設計任務(wù)。
4、PCB布線(xiàn)設計
PCB布線(xiàn)設計是整個(gè)PCB設計中工作量最大的工序，直接影響著(zhù)PCB板的性能好壞。
在PCB的設計過(guò)程中，布線(xiàn)一般有三種境界：
首先是布通，這是PCB設計的最基本的入門(mén)要求；
其次是電氣性能的滿(mǎn)足，這是衡量一塊PCB板是否合格的標準，在線(xiàn)路布通之后，認真調整布線(xiàn)、使其能達到最佳的電氣性能；
再次是整齊美觀(guān)，雜亂無(wú)章的布線(xiàn)、即使電氣性能過(guò)關(guān)也會(huì )給后期改板優(yōu)化及測試與維修帶來(lái)極大不便，布線(xiàn)要求整齊劃一，不能縱橫交錯毫無(wú)章法。
5、布線(xiàn)優(yōu)化及絲印擺放
“PCB設計沒(méi)有最好、只有更好”，“PCB設計是一門(mén)缺陷的藝術(shù)”，這主要是因為PCB設計要實(shí)現硬件各方面的設計需求，而個(gè)別需求之間可能是沖突的、魚(yú)與熊掌不可兼得。
例如：某個(gè)PCB設計項目經(jīng)過(guò)電路板設計師評估需要設計成6層板，但是產(chǎn)品硬件出于成本考慮、要求必須設計為4層板，那么只能犧牲掉信號屏蔽地層、從而導致相鄰布線(xiàn)層之間的信號串擾增加、信號質(zhì)量會(huì )降低。
一般設計的經(jīng)驗是：優(yōu)化布線(xiàn)的時(shí)間是初次布線(xiàn)的時(shí)間的兩倍。PCB布線(xiàn)優(yōu)化完成后，需要進(jìn)行后處理，首要處理的是PCB板面的絲印標識，設計時(shí)底層的絲印字符需要做鏡像處理，以免與頂層絲印混淆。
6、網(wǎng)絡(luò )DRC檢查及結構檢查
質(zhì)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(zhuān)家評審會(huì )議、專(zhuān)項檢查等。
原理圖和結構要素圖是最基本的設計要求，網(wǎng)絡(luò )DRC檢查和結構檢查就是分別確認PCB設計滿(mǎn)足原理圖網(wǎng)表和結構要素圖兩項輸入條件。
一般電路板設計師都會(huì )有自己積累的設計質(zhì)量檢查Checklist，其中的條目部分來(lái)源于公司或部門(mén)的規范、另一部分來(lái)源于自身的經(jīng)驗總結。專(zhuān)項檢查包括設計的Valor檢查及DFM檢查，這兩部分內容關(guān)注的是PCB設計輸出后端加工光繪文件。
7、PCB制板
在PCB正式加工制板之前，電路板設計師需要與PCB甲供板廠(chǎng)的PE進(jìn)行溝通，答復廠(chǎng)家關(guān)于PCB板加工的確認問(wèn)題。
這其中包括但不限于：PCB板材型號的選擇、線(xiàn)路層線(xiàn)寬線(xiàn)距的調整、阻抗控制的調整、PCB層疊厚度的調整、表面處理加工工藝、孔徑公差控制與交付標準等。
以上就是PCB設計整個(gè)全流程啦。 |
