PCB設(shè)計(jì)工作指南與經(jīng)驗(yàn)分享

 來源：萬正科技   更新時(shí)間：2022/6/7   閱讀次數(shù)：2103

　　設(shè)計(jì)印刷電路板是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，它可以幫助您找到所需的方法。應(yīng)該以特定的方式來創(chuàng)建原理圖，如何創(chuàng)建庫零件，如何放置和布線零部件以及最后如何生成制造輸出文件。這是一次可以消化的大量信息，但是如果按照一套有據(jù)可查的指南進(jìn)行布局，你可以更好地了解這個(gè)復(fù)雜的難題并解決它。

　　這是對你作為PCB設(shè)計(jì)師應(yīng)該了解的PCB設(shè)計(jì)指南，希望你可以從中獲得的幫助。

　　CAD庫的PCB設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

　　在開始進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前，必須先有CAD庫零件才能在設(shè)計(jì)工具中工作。對于原理圖捕獲，這將意味著符號和組件信息以及仿真模型。對于布局，腳印或焊盤圖案中將包含PCB焊盤和組件信息。所有這些數(shù)據(jù)都可以從外部來源獲取或在內(nèi)部開發(fā)，設(shè)計(jì)部門通常會為這兩者提供指導(dǎo)。

　　對于內(nèi)部開發(fā)的零件數(shù)據(jù)，要遵循一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如用于創(chuàng)建原理圖符號的 IEEE標(biāo)準(zhǔn)91 和用于創(chuàng)建PCB封裝的IPC標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)部門通常也有自己的內(nèi)部準(zhǔn)則。這些通常是指定信息，例如哪些CAD層將用于什么信息，以及公司在零件輪廓，文本和其他詳細(xì)信息上的偏好。通常也有關(guān)于零件檢查和驗(yàn)證的準(zhǔn)則。

　　原理圖創(chuàng)建準(zhǔn)則

　　庫準(zhǔn)備就緒后，PCB設(shè)計(jì)人員即可開始進(jìn)行原理圖工作。為了確保所有原理圖具有相同的外觀，大多數(shù)公司將使用內(nèi)部起草準(zhǔn)則，通常包括以下內(nèi)容

　　● 原理圖圖紙尺寸。

　　● 工作表邊框信息，例如公司徽標(biāo)，名稱，地址，日期，零件號和修訂號。

　　● 要使用的網(wǎng)格的大小和外觀。這很重要，因此所有內(nèi)容均按相同比例繪制。

　　● 符號大小和線寬。

　　● 文字高度和字體大小。

　　對于原理圖開發(fā)，通常使用以下準(zhǔn)則：

　　● 原理圖圖紙上的符號間距。

　　● 組件信息，例如參考代號，零件號，值和引腳號。

　　● 凈間距和命名規(guī)則。

　　最后，還將提供有關(guān)通過設(shè)計(jì)評審檢查和驗(yàn)證原理圖的指南。原理圖成功通過所有這些過程后，就可以進(jìn)行PCB布局了。

　　PCB布局指南

　　要開始PCB布局，需要與電路板的機(jī)械設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。通常存在內(nèi)部準(zhǔn)則，用于在機(jī)械CAD和電氣CAD系統(tǒng)之間以及在設(shè)計(jì)變更審查系統(tǒng)中交換數(shù)據(jù)。還應(yīng)該有與將要制造印刷電路板組件的合同制造商（CM）合作的指南。CM可以為布局提供很多信息，包括有關(guān)板層堆疊配置的建議，并且此通信過程需要在公司指南中進(jìn)行充分記錄。

　　在PCB布局工具中創(chuàng)建了電路板輪廓和層堆疊之后，設(shè)計(jì)人員將開始放置組件。在準(zhǔn)則和文檔之外，請確保使用設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）和約束管理器來消除設(shè)計(jì)干擾。同樣，這里將有不同的準(zhǔn)則來幫助設(shè)計(jì)師：

　　公司安置標(biāo)準(zhǔn)：

　　這些準(zhǔn)則將指導(dǎo)零件放置的細(xì)節(jié)。它們可能包括有關(guān)零件旋轉(zhuǎn)，間隙和保持區(qū)的規(guī)則。這些可能與行業(yè)布局標(biāo)準(zhǔn)相吻合，但是對于一家公司來說，完善和標(biāo)準(zhǔn)化最適合它們的布局方法并不罕見，僅舉幾例：與電路板上安裝孔和插槽的間隙，即計(jì)劃的層根據(jù)生產(chǎn)線放置組件（通孔和smd）。

　　電源和接地層：

　　使用高速或高頻信號時(shí)，通常最好選擇接地層。由于一直是干擾問題，因此在PCB的一層上放置接地層將提供一定程度的免受外部干擾的電磁干擾（EMI）。此外，接地層可讓您繞過布線的接地走線。為了降低EMI敏感性和環(huán)路電感，可以在信號線附近放置接地回路，以使回路信號保持在走線上。

　　信號完整性：

　　設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)男盘柾暾钥赡苁且粋€(gè)更加集成和復(fù)雜的過程，但是，這是開始了解核心基礎(chǔ)知識的地方。必須按照示意圖中的說明放置組件，使其遵循其信號路徑，尤其是在高速設(shè)計(jì)中。如果操作不正確，可能會對信號性能產(chǎn)生不利影響。

　　信號完整性的跟蹤路由注意事項(xiàng)：

　　除非需要特定的走線長度，否則信號路徑走線必須保持盡可能短。差分對必須一起布線，受控阻抗線必須在其指定的層上布線，并且敏感走線必須遠(yuǎn)離可能引起板上耦合和噪聲的其他信號。

　　組裝設(shè)計(jì)（DFA）：

　　作為可制造性（DFM）規(guī)則總體設(shè)計(jì)的一部分，DFA指南將確保PCB能夠高效組裝而不會出錯(cuò)。組件之間的間隙及其旋轉(zhuǎn)和位置都是DFA指南的一部分。

　　測試設(shè)計(jì)（DFT）：

　　DFM總體規(guī)則的另一方面是DFT指南。它們還覆蓋了組件的間隙以及與電路板邊緣的間隙，并確保放置了足夠的測試點(diǎn)以進(jìn)行在線測試（ICT）。

　　在此適用的許多準(zhǔn)則是在放置過程中實(shí)踐的相同原則的延續(xù)。PCB設(shè)計(jì)人員的目標(biāo)是通過其所有電路的設(shè)計(jì)來生產(chǎn)功能正常的電路板，包括元件放置及其布線。

　　制作設(shè)計(jì)（DFF）：

　　所有遵循DFM規(guī)則的指南的最后一部分，是那些有助于生產(chǎn)易于制造的PCB的指南。這些包括走線，過孔和焊盤之間的可制造間隙，以及保持最小走線寬度。

　　隨著PCB布局即將結(jié)束，還有更多準(zhǔn)則需要遵守。板上將需要在絲網(wǎng)印刷和蝕刻上標(biāo)記，這些標(biāo)記通常在公司內(nèi)部準(zhǔn)則中指定。這些將包括參考標(biāo)記，這些標(biāo)記必須易讀且無接墊，并且還包括其他板標(biāo)記，包括板名稱，公司名稱和部件號。還將有許多制造和組裝標(biāo)記，這些標(biāo)記也將在指南中進(jìn)行詳細(xì)說明。

　　創(chuàng)建生產(chǎn)輸出文件的準(zhǔn)則

　　為了使電路板準(zhǔn)備好投入生產(chǎn)，PCB設(shè)計(jì)人員將執(zhí)行一組設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，這些檢查通常在公司指南中進(jìn)行詳細(xì)介紹。然后，PCB將進(jìn)行其最終的一組設(shè)計(jì)審查，并且公司指南通常將包含一組清單，必須將這些清單核對，然后才能將PCB設(shè)計(jì)文件發(fā)送給合同制造商。

　　電路板通過審核后，PCB設(shè)計(jì)人員將根據(jù)公司指南中列出的要求創(chuàng)建最終制造輸出文檔。這些將包括物料清單報(bào)告，制造圖紙，PCB圖像文件和網(wǎng)表。文件格式可以在公司準(zhǔn)則中指定，也可以默認(rèn)為CM首選的文件格式。

　　設(shè)計(jì)印刷電路板有很多事情要做，幸運(yùn)的是，我們確實(shí)有不同的指導(dǎo)原則，可以幫助我們度過這些困難的過程，以免我們陷入迷茫。

　　摘自：電子工程網(wǎng)

　　原文鏈接：https://www.eechina.com/thread-789309-1-1.html

　　發(fā)布者：傲壹電子

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