從零開始的PCB設(shè)計(jì)：你需要的PCB設(shè)計(jì)指南

PCB設(shè)計(jì)是為電子電路創(chuàng)建可以在板上制造的2D設(shè)計(jì)的藝術(shù)和科學(xué)。

如果您與電子學(xué)有關(guān)，無論是業(yè)余愛好者或工程專業(yè)學(xué)生，還是目前在電子學(xué)領(lǐng)域工作的人員，那么對(duì)PCB設(shè)計(jì)一無所知幾乎是不可能的

正如所說的PCB代表印刷電路板。每當(dāng)我們?cè)诩埳嫌幸粋€(gè)電路，并且想要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試或構(gòu)建該電路的物理格式時(shí)，我們都會(huì)構(gòu)建一個(gè)印刷電路板。因此，基本上，PCB是在紙上繪制的固態(tài)電路格式。在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，我們需要正確了解電子電路及其相互作用。這就是為什么說PCB設(shè)計(jì)同時(shí)是一門藝術(shù)和一門科學(xué)。設(shè)計(jì)人員必須考慮許多不同的參數(shù)，但最重要的是PCB的尺寸和安裝在其上的組件的數(shù)量。良好的PCB設(shè)計(jì)是指可以在更小的Hey區(qū)域容納更多的組件，同時(shí)又不產(chǎn)生Hey的未連接走線。

PCB設(shè)計(jì)或印刷電路板設(shè)計(jì)是為我們?cè)诩埳蟿?chuàng)建的電路提供實(shí)體形式的過程。通常，我們可以使用面包板制作任何電路的原型。在面包板上，您可以很好地測(cè)試電路，但要?jiǎng)?chuàng)建物理電路，則需要設(shè)計(jì)PCB。印刷電路板的簡(jiǎn)稱是我們通常所說的PCB。PCB設(shè)計(jì)同時(shí)是一門藝術(shù)和科學(xué)，因?yàn)?，為了設(shè)計(jì)PCB，您需要了解電子組件，其電流和相關(guān)事物，并且必須具有足夠的藝術(shù)性以使pcb看起來不錯(cuò)。您可能已經(jīng)聽說過史蒂夫·喬布斯（Steve Job）癡迷于使計(jì)算機(jī)內(nèi)部的事物美觀，并且還涉及到它，PCB的外觀以及板上的走線如何彎曲。

PCB設(shè)計(jì)中要了解的主要步驟是什么？

對(duì)于任何能夠設(shè)計(jì)PCB的人來說，首先要知道的幾件重要的事情是

l熟悉電子元器件

l了解PCB封裝（也稱為封裝）

l了解正在使用的PCB中的銅面，單面還是雙面

l元件放置，正確的元件放置對(duì)于設(shè)計(jì)電路板至關(guān)重要

l布線時(shí)，您需要知道要設(shè)計(jì)的PCB軌道流過的電流的要求，要求是什么，以及軌道尺寸和允許流過的最大電流之間的關(guān)系是什么？

PCB是如何設(shè)計(jì)的？

過去，PCB設(shè)計(jì)主要是在紙上完成的，其中，人們只需要在紙上繪制圖稿，通常是一張方格紙就可以正確地確定尺寸，然后通過繪制將零件的足跡放在紙上。最后一步是使用鉛筆簡(jiǎn)單繪制的軌跡將這些組件互連。在許多學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中，這是向?qū)W生傳授PCB設(shè)計(jì)及其更好方法的第一步，因?yàn)槟诘谝淮螌W(xué)習(xí)PCB設(shè)計(jì)時(shí)便掌握了PCB設(shè)計(jì)的核心概念。

最初，每個(gè)人都了解單面PCB，即單側(cè)PCB上只有銅，隨著時(shí)間的流逝，當(dāng)我們知道要?jiǎng)?chuàng)建小尺寸的密集PCB時(shí)，PCB設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)就變得更加復(fù)雜。因此，出現(xiàn)了雙面印刷電路板，其兩面都有銅，因此設(shè)計(jì)人員可以從PCB的兩面放置組件以及走線軌跡。從那時(shí)起，大多數(shù)設(shè)計(jì)師轉(zhuǎn)向使用計(jì)算機(jī)輔助工具進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)（CAD）

PCB由什么制成？

PCB由薄板組成，該薄板的一側(cè)或兩側(cè)均沉積有銅。該板通常由非導(dǎo)電材料制成。板的厚度通常為0. 6 MM至2 mm。最受歡迎的板尺寸為1.6毫米。沉積在其上的銅的厚度差異很大，但標(biāo)準(zhǔn)厚度為35微米。但是，我們?cè)谙Ｍ_(dá)到100微米厚度的地方使用了PCB。銅層的厚度與銅層可傳導(dǎo)的電流成正比。當(dāng)我們需要相同尺寸的銅層來承載更多電流時(shí)，在這種情況下，我們選擇增加層的厚度，而不是完全重新設(shè)計(jì)PCB。在單面板上，我們僅在一側(cè)沉積了銅。在雙面PCB中，銅沉積在兩層板上。

電路板由多種材料組成。這種材料稱為基材。通常，最廣泛使用的基材是玻璃纖維或代號(hào)FR-4。這種實(shí)心的芯使PCB具有強(qiáng)度。根據(jù)要求，也可以制造柔性PCB。對(duì)于柔性PCB，基板由高溫塑料制成。

銅層可以具有不同的厚度最常見和流行的銅層厚度為35微米

PCB制造的過程是什么？

PCB制造的步驟可以概括為

原理圖捕獲：繪制所需PCB的電路圖

繪制PCB布局和圖稿：以期望的尺寸創(chuàng)建組件布局，然后使用軌道互連組件的過程。這是繪圖階段，通常使用合適的軟件在計(jì)算機(jī)上完成。

DRC：設(shè)計(jì)完成后，我們需要執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，看是否有任何錯(cuò)誤

導(dǎo)出Gerber：在這一步中，我們從PCB設(shè)計(jì)軟件中導(dǎo)出制造數(shù)據(jù)。然后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給制造商

鉆孔：制造商，首先要鉆孔整個(gè)PCB

蝕刻：在此步驟中，將PCB設(shè)計(jì)繪制在PCB上，并經(jīng)歷稱為蝕刻的過程。在蝕刻過程中，通過與合適的化學(xué)物質(zhì)（如氯化鐵）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來去除不需要的銅。蝕刻后，PCB僅包含走線所需的銅，并且去除了所有不需要的銅。

打?。涸诖瞬襟E中，將打印其他的顏色蒙版，文本層和所需的所有內(nèi)容

運(yùn)輸：完成后，可根據(jù)要求切割PCB并運(yùn)輸給客戶。