PCB電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

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PCB電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

一、PCB電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

雖然電路板廠的工程師不參與設(shè)計(jì)電路板，而是由客戶出原始設(shè)計(jì)資料再制成公司內(nèi)部的PCB電路板制作資料，但通過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工程師們對(duì)PCB電路板的設(shè)計(jì)早已有所積累，總結(jié)如下僅供參考：
1.如果設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)中包含F(xiàn)PGA器件，則在繪制原理圖前必需使用Quartus II軟件對(duì)管腳分配進(jìn)行驗(yàn)證。(FPGA中某些特殊的管腳是不能用作普通IO的)。
2.4層電路板從上到下依次為：信號(hào)平面層、地、電源、信號(hào)平面層;6層電路板從上到下依次為：信號(hào)平面層、地、信號(hào)內(nèi)電層、信號(hào)內(nèi)電層、電源、信號(hào)平面層。6層以上板(優(yōu)點(diǎn)是：防干擾輻射)，優(yōu)先選擇內(nèi)電層走線，走不開選擇平面層，禁止從地或電源層走線(原因：會(huì)分割電源層，產(chǎn)生寄生效應(yīng))。
3.多電源系統(tǒng)的布線：如FPGA+DSP系統(tǒng)做6層電路板，一般至少會(huì)有3.3V+1.2V+1.8V+5V。
3.3V一般是主電源，直接鋪電源層，通過過孔很容易布通全局電源網(wǎng)絡(luò)；
5V一般可能是電源輸入，只需要在一小塊區(qū)域內(nèi)鋪銅。且盡量粗(你問我該多粗——能多粗就多粗，越粗越好)；

PCB電路板設(shè)計(jì)
1.2V和1.8V是內(nèi)核電源(如果直接采用線連的方式會(huì)在面臨BGA器件時(shí)遇到很大困難)，布局時(shí)盡量將1.2V與1.8V分開，并讓1.2V或1.8V內(nèi)相連的元件布局在緊湊的區(qū)域，使用銅皮的方式連接，如圖：
PCB電路板設(shè)計(jì)

總之，因?yàn)殡娫淳W(wǎng)絡(luò)遍布整個(gè)PCB電路板，如果采用走線的方式會(huì)很復(fù)雜而且會(huì)繞很遠(yuǎn)，使用鋪銅皮的方法是一種很好的選擇!
4.鄰層之間走線采用交叉方式：既可減少并行導(dǎo)線之間的電磁干擾(高中學(xué)的哦)，又方便走線。
5.模擬數(shù)字要隔離，怎么個(gè)隔離法?布局時(shí)將用于模擬信號(hào)的器件與數(shù)字信號(hào)的器件分開，然后從AD芯片中間一刀切!

二、pcb電路板制作流程

根據(jù)電路功能需要設(shè)計(jì)原理圖。原理圖的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)各元器件的電氣性能根據(jù)需要進(jìn)行合理的搭建，通過該圖能夠準(zhǔn)確的反映出該P(yáng)CB電路板的重要功能，以及各個(gè)部件之間的關(guān)系。原理圖的設(shè)計(jì)是PCB制作流程中的第一步，也是十分重要的一步。通常設(shè)計(jì)電路原理圖采用的軟件是PROTEl。

原理圖設(shè)計(jì)完成后，需要更近一步通過PROTEL對(duì)各個(gè)元器件進(jìn)行封裝，以生成和實(shí)現(xiàn)元器件具有相同外觀和尺寸的網(wǎng)格。元件封裝修改完畢后,要執(zhí)行Edit/Set Preference/pin 1設(shè)置封裝參考點(diǎn)在第一引腳.然后還要執(zhí)行Report/Component Rule check 設(shè)置齊全要檢查的規(guī)則,并OK.至此,封裝建立完畢。

正式生成PCB。網(wǎng)絡(luò)生成以后，就需要根據(jù)PCB面板的大小來放置各個(gè)元件的位置，在放置時(shí)需要確保各個(gè)元件的引線不交叉。放置元器件完成后，最后進(jìn)行DRC檢查，以排除各個(gè)元器件在布線時(shí)的引腳或引線交叉錯(cuò)誤，當(dāng)所有的錯(cuò)誤排除后，一個(gè)完整的pcb設(shè)計(jì)過程完成。

利用專門的復(fù)寫紙張將設(shè)計(jì)完成的PCB圖通過噴墨打印機(jī)打印輸出，然后將印有電路圖的一面與銅板相對(duì)壓緊，最后放到熱交換器上進(jìn)行熱印，通過在高溫下將復(fù)寫紙上的電路圖墨跡粘到銅板上。

制板。調(diào)制溶液，將硫酸和過氧化氫按3：1進(jìn)行調(diào)制，然后將含有墨跡的銅板放入其中，等三至四分鐘左右，等銅板上除墨跡以外的地方全部被腐蝕之后，將銅板取去，然后將清水將溶液沖洗掉。

打孔。利用鑿孔機(jī)將銅板上需要留孔的地方進(jìn)行打孔，完成后將各個(gè)匹配的元器件從銅板的背面將兩個(gè)或多個(gè)引腳引入，然后利用焊接工具將元器件焊接到銅板上。

焊接工作完成后，對(duì)整個(gè)電路板進(jìn)行全面的測(cè)試工作，如果在測(cè)試過程中出現(xiàn)問題，就需要通過第一步設(shè)計(jì)的原理圖來確定問題的位置，然后重新進(jìn)行焊接或者更換元器件。當(dāng)測(cè)試順利通過后，整個(gè)電路板就制作完成了。

三、繪制PCB板設(shè)計(jì)圖一般用什么軟件？

首先要將你的win10預(yù)覽版換成win7 64bit（32bit也可以，比較推薦64）。因?yàn)楝F(xiàn)價(jià)段win7還是最適合用于工作的系統(tǒng)，還在更新的行業(yè)軟件都已經(jīng)能很好的在win7上工作。不再更新的軟件也因win7用戶基數(shù)大，出現(xiàn)了各種解決方案。win8及以上系統(tǒng)更適合于帶有觸摸屏的平板使用。

1、國內(nèi)用的比較多的是protel，protel 99se，protel DXP，Altium，這些都是一個(gè)公司發(fā)展，不斷升級(jí)的軟件；當(dāng)前版本是Altium Designer 15 比較簡單，設(shè)計(jì)比較隨意，但是做復(fù)雜的PCB這些軟件就不是很好。
2、Cadence spb軟件Cadence spb這是Cadence的軟件，當(dāng)前版本是Cadence SPB 16.5；其中的ORCAD原理圖設(shè)計(jì)是國際標(biāo)準(zhǔn)；其中PCB設(shè)計(jì)、仿真很全，用起來比protel復(fù)雜，主要是要求、設(shè)置復(fù)雜；但是為設(shè)計(jì)做好了規(guī)定，所以設(shè)計(jì)起來事半功倍，比protel就明顯強(qiáng)大。
3、Mentor公司的BORDSTATIONG和EE,其中BOARDSTATION由于只適用于UNIX系統(tǒng)，不是為PC機(jī)設(shè)計(jì)，所以使用的人較少；當(dāng)前MentorEE版本為Mentor EE 7.9和Cadence spb屬于同級(jí)別的PCB設(shè)計(jì)軟件，它有些地方比cadence spb差，它的強(qiáng)項(xiàng)是拉線、飛線，人稱飛線王。
4、EAGLE Layout這是歐洲使用最廣泛的PCB設(shè)計(jì)軟件。　上述所說PCB設(shè)計(jì)軟件，用的比較多的，Cadence spb和MentorEE 是里面當(dāng)之無愧的王者?！∪绻浅鯇W(xué)設(shè)計(jì)PCB我覺得Cadencespb 比較好，它可以給設(shè)計(jì)者養(yǎng)成一個(gè)良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，而且能保證良好的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

四、PCB板設(shè)計(jì)待遇怎么樣

不同的公司工作方式有點(diǎn)差別，大約有以下幾種：
1、PCB分為布局、布線兩種，分別單有人做，做布線的基本就是體力活，不需要太多的知識(shí)。
2、從原理圖輸出后，一直到最后的工藝文件，都是一個(gè)人做的，這種工作要考慮的比較多些，要有EMC、SI、PI相關(guān)知識(shí)。
3、從原理圖開始設(shè)計(jì)，直到最后的PCB板，這種工作是最難做的，方方面面缺一不可。
各地工資水平不同，收入差別極大，從4000-20000不等。

如果你想做PCB設(shè)計(jì)，建議加強(qiáng)SI和PI學(xué)習(xí)。

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