PCB設(shè)計(jì)，工程師如何避免不入流！

　　對于立志當(dāng)工程師的朋友來說，畫板是門硬武藝，不練就不成功，就算你能記下MOS管的所有特性曲線，也終究是不入流。

　　一般PCB基本設(shè)計(jì)流程如下：

　　前期準(zhǔn)備-》PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-》PCB布局-》布線-》布線優(yōu)化和絲印-》網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查-》制版。

　　1、前期準(zhǔn)備包括準(zhǔn)備元件庫和原理圖?！肮び破涫拢叵壤淦鳌?，要做出一塊好的板子，除了要設(shè)計(jì)好原理之外，還要畫得好。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前，首先要準(zhǔn)備好原理 圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用peotel 自帶的庫，但一般情況下很難找到合適的，最好是自己根據(jù)所選器件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫，再做SCH的元件庫。

　　PCB的元件庫要求較高，它直接影響板子的安裝；SCH的元件庫要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應(yīng)關(guān)系就行。PS：注意標(biāo)準(zhǔn)庫中的隱藏管 腳。之后就是原理圖的設(shè)計(jì)，做好后就準(zhǔn)備開始做PCB設(shè)計(jì)了。

　　2、PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項(xiàng)機(jī)械定位，在PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境下繪制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域（如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域）。

　　3、PCB布局

　　

　　布局說白了就是在板子上放器件。這時(shí)如果前面講到的準(zhǔn)備工作都做好的話，就可以在原理圖上生成網(wǎng)絡(luò)表（Design-》Create Netlist），之后在PCB圖上導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表（Design-》Load Nets）。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了，各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進(jìn)行：

　　1 按電氣性能合理分區(qū)，一般分為：數(shù)字電路區(qū)（即怕干擾、又產(chǎn)生干擾）、模擬電路區(qū)（怕干擾）、功率驅(qū)動(dòng)區(qū)（干擾源）；

　　2 完成同一功能的電路，應(yīng)盡量靠近放置，并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡潔；同時(shí)，調(diào)整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔；

　　3 對于質(zhì)量大的元器件應(yīng)考慮安裝位置和安裝強(qiáng)度；發(fā)熱元件應(yīng)與溫度敏感元件分開放置，必要時(shí)還應(yīng)考慮熱對流措施；

　　4 I/O驅(qū)動(dòng)器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件；

　　5 時(shí)鐘產(chǎn)生器（如：晶振或鐘振）要盡量靠近用到該時(shí)鐘的器件；

　　6 在每個(gè)集成電路的電源輸入腳和地之間，需加一個(gè)去耦電容（一般采用高頻性能好的獨(dú)石電容）；電路板空間較密時(shí)，也可在幾個(gè)集成電路周圍加一個(gè)鉭電容。

　　7 繼電器線圈處要加放電二極管（1N4148即可）；

　　8 布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉——需要特別注意，在放置元器時(shí)，一定要考慮元器件的實(shí)際尺寸大?。ㄋ济娣e和高度）、元器件之間的相對位置，以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和便利性同時(shí)，應(yīng)該在保證上面原則能夠體現(xiàn)的前提下，適當(dāng)修改器件的擺放，使之整齊美觀，如同樣的器件要擺放整齊、方向一致，不能擺得“錯(cuò)落有致” 。

　　這個(gè)步驟關(guān)系到板子整體形象和下一步布線的難易程度，所以一點(diǎn)要花大力氣去考慮。布局時(shí)，對不太肯定的地方可以先作初步布線，充分考慮。

　　4、布線

　　

　　布線是整個(gè)PCB設(shè)計(jì)中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設(shè)計(jì)過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時(shí)PCB設(shè)計(jì)時(shí)的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。

　　這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。這是在布通之后，認(rèn)真調(diào)整布線，使其能達(dá)到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯(cuò)毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個(gè)別要求的情況下實(shí)現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。

　　5 布線時(shí)主要原則

　?、伲话闱闆r下，首先應(yīng)對電源線和地線進(jìn)行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線＞電源線＞信號(hào)線，通常信號(hào)線寬為：0.2～0.3mm，最細(xì)寬度可達(dá)0.05～0.07mm，電源線一般為1.2～2.5mm。對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路， 即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來使用（模擬電路的地則不能這樣使用）

　?、冢A(yù)先對要求比較嚴(yán)格的線（如高頻線）進(jìn)行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時(shí)應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。

　?、郏?a target="_blank">振蕩器外殼接地，時(shí)鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時(shí)鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應(yīng)該走其它信號(hào)線，以使周圍電場趨近于零；

　?、埽M可能采用45o的折線布線，不可使用90o折線，以減小高頻信號(hào)的輻射；（要求高的線還要用雙弧線）

　?、荩魏涡盘?hào)線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小；信號(hào)線的過孔要盡量少；

　?、蓿?關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護(hù)地。

　?、撸ㄟ^扁平電纜傳送敏感信號(hào)和噪聲場帶信號(hào)時(shí)，要用“地線-信號(hào)-地線”的方式引出。

　?、啵?關(guān)鍵信號(hào)應(yīng)預(yù)留測試點(diǎn)，以方便生產(chǎn)和維修檢測用

　?、幔韴D布線完成后，應(yīng)對布線進(jìn)行優(yōu)化；

　　同時(shí)，經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區(qū)域進(jìn)行地線填充，用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線各占用一層。

　 　身處物聯(lián)網(wǎng)洪流的你還在等什么！“關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)新機(jī)遇的你，怎能錯(cuò)過這個(gè)饕餮盛宴??！由華強(qiáng)聚豐旗下電子發(fā)燒友網(wǎng)舉辦的第三屆“中國IoT大會(huì)”將 于12月2日在深圳隆重舉行：全球化的 視野、更高價(jià)值的獨(dú)家觀點(diǎn)、更專業(yè)的技術(shù)分享、更前沿的脈動(dòng)把握，匯聚全球物聯(lián)網(wǎng)知名企業(yè)與精英的盛典，你不可錯(cuò)過！更多信息歡迎大家繼續(xù)關(guān)注電子發(fā)燒友 網(wǎng)！”（點(diǎn)擊圖片查看詳情）