PCB設(shè)計(jì)之前需要做好哪些準(zhǔn)備

設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備

1、準(zhǔn)確無誤的原理圖。

包括完整的原理圖文件和網(wǎng)表，帶有元件編碼的正式的BOM。原理圖中所有器件的PCB封裝（對(duì)于封裝庫中沒有的元件，硬件工程師應(yīng)提供datasheet或者實(shí)物，并指定引腳的定義順序）。

2、提供PCB大致布局圖或重要單元、核心電路擺放位置、安裝孔位置、需要限制定位的元件、禁布區(qū)等相關(guān)信息。

設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)者必須詳細(xì)閱讀原理圖，與項(xiàng)目工程師充分交流，了解電路架構(gòu)，理解電路工作原理，對(duì)于關(guān)鍵信號(hào)的布局布線要求清楚明了。

設(shè)計(jì)流程

1、PCB文檔規(guī)范

文件命名規(guī)則：采用編號(hào)方法控制PCB文件的版本。文件名的構(gòu)成為：項(xiàng)目代號(hào)-板名-版本號(hào)-日期。

說明：

項(xiàng)目代號(hào)：對(duì)于不同項(xiàng)目工程采用內(nèi)部編號(hào)表示，如安維–AW，數(shù)倫–SL等。

板名：用英文作簡(jiǎn)單的說明。例如底板–mainboard，面板–panel等。

版本號(hào)統(tǒng)一采用兩位，即V10、V11、V30…。如果有原理圖的變化，版本升級(jí)改變第一位數(shù)字，如V10-V20；如果只是布局布線的變化，版本升級(jí)改變第二位數(shù)字，即V10-V11以此類推。

日期：包含年月日，格式為20100108。

整個(gè)編碼中只能包含數(shù)字和字母，以中劃線連接。

例子：

以安維底板為例，文件名為：AW-mainboard-v10-20100108

2、確定元件的封裝

打開網(wǎng)表，將所有封裝瀏覽一遍，確保所有元件的封裝都準(zhǔn)確無誤，特別是封裝的尺寸、引腳順序、孔徑大小和孔的類型與電氣屬性（第25層）必須和datasheet上的規(guī)格一致，而焊盤引腳要考慮比datasheet給定尺寸要大一點(diǎn)。

對(duì)于元件的封裝庫和BOM應(yīng)該由專人管理維護(hù)，保證版本統(tǒng)一。

3、建立PCB板框

根據(jù)客戶需求確定板框的大小和接口的位置，以及安裝孔、禁布區(qū)、鋪銅區(qū)等相關(guān)信息。

4、載入網(wǎng)表

載入網(wǎng)表到PCB，檢查導(dǎo)入報(bào)告，確保所有元器件的封裝都正確無誤。

5、疊層設(shè)置

疊層設(shè)置需要考慮的因素：

1. 穩(wěn)定、低噪聲、低交流阻抗的PDS（電源分配系統(tǒng)）。

2. 傳輸線結(jié)構(gòu)要求，微帶線或是帶狀線，是否有涂覆層等。

3. 傳輸線的特性阻抗要求。

4. 串?dāng)_噪聲抑制。

5. 空間電磁干擾的吸收和屏蔽。

6. 結(jié)構(gòu)對(duì)稱，防止變形。

布線密度決定了信號(hào)層的數(shù)目。布線密度最大的地方通常在CPU周圍，CPU的引腳數(shù)目決定了需要采用的信號(hào)層數(shù)目。

疊層的銅厚和介質(zhì)層厚度是由阻抗控制決定的，因此需要利用仿真軟件（如hyperlynx或SI9000）計(jì)算50 OHM單端阻抗和100 OHM差分阻抗的疊層參數(shù)，確定疊層設(shè)計(jì)。

電源和地層的設(shè)計(jì)：盡量設(shè)計(jì)讓電源和地層相鄰，并且電源和地層之間的介質(zhì)厚度越薄越好，這樣可以提供一個(gè)很好的分布去耦電容，能在很大程度上改善系統(tǒng)的信號(hào)完整性和EMC，形成一個(gè)穩(wěn)定、低噪和低交流阻抗的PDS。地平面應(yīng)設(shè)置在與安裝元件的PCB表面直接相鄰的層上，地平面越靠近PCB主元件面（通常是表層），互連電感就降的越低。

疊層設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮到板層的翹曲度，即疊層盡量設(shè)計(jì)成上下對(duì)稱形式。

在高速數(shù)字設(shè)計(jì)的一般規(guī)則是：

1. 電源層數(shù)+地層數(shù)=信號(hào)層數(shù)

2. 電源和地盡可能采用成對(duì)設(shè)計(jì)，并且至少有一對(duì)是“背靠背”設(shè)計(jì)。

3. 走線盡量采用帶狀線結(jié)構(gòu)，有更好的EMC屏蔽，而關(guān)鍵信號(hào)傳輸應(yīng)采用對(duì)稱帶狀線結(jié)構(gòu)（具體電磁場(chǎng)分布可采用2D場(chǎng)求解器查看，hyperlynx也有此功能）。