PCB電路板設計基礎知識

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PCB電路板設計基礎知識

一、PCB電路板設計基礎知識

雖然電路板廠的工程師不參與設計電路板，而是由客戶出原始設計資料再制成公司內部的PCB電路板制作資料，但通過多年的實踐經驗，工程師們對PCB電路板的設計早已有所積累，總結如下僅供參考：
1.如果設計的電路系統中包含FPGA器件，則在繪制原理圖前必需使用Quartus II軟件對管腳分配進行驗證。(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：信號平面層、地、電源、信號平面層;6層電路板從上到下依次為：信號平面層、地、信號內電層、信號內電層、電源、信號平面層。6層以上板(優點是：防干擾輻射)，優先選擇內電層走線，走不開選擇平面層，禁止從地或電源層走線(原因：會分割電源層，產生寄生效應)。
3.多電源系統的布線：如FPGA+DSP系統做6層電路板，一般至少會有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絡；
5V一般可能是電源輸入，只需要在一小塊區域內鋪銅。且盡量粗(你問我該多粗——能多粗就多粗，越粗越好)；

PCB電路板設計
1.2V和1.8V是內核電源(如果直接采用線連的方式會在面臨BGA器件時遇到很大困難)，布局時盡量將1.2V與1.8V分開，并讓1.2V或1.8V內相連的元件布局在緊湊的區域，使用銅皮的方式連接，如圖：
PCB電路板設計

總之，因為電源網絡遍布整個PCB電路板，如果采用走線的方式會很復雜而且會繞很遠，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：既可減少并行導線之間的電磁干擾(高中學的哦)，又方便走線。
5.模擬數字要隔離，怎么個隔離法?布局時將用于模擬信號的器件與數字信號的器件分開，然后從AD芯片中間一刀切!

二、pcb電路板制作流程

根據電路功能需要設計原理圖。原理圖的設計主要是依據各元器件的電氣性能根據需要進行合理的搭建，通過該圖能夠準確的反映出該PCB電路板的重要功能，以及各個部件之間的關系。原理圖的設計是PCB制作流程中的第一步，也是十分重要的一步。通常設計電路原理圖采用的軟件是PROTEl。

原理圖設計完成后，需要更近一步通過PROTEL對各個元器件進行封裝，以生成和實現元器件具有相同外觀和尺寸的網格。元件封裝修改完畢后,要執行Edit/Set Preference/pin 1設置封裝參考點在第一引腳.然后還要執行Report/Component Rule check 設置齊全要檢查的規則,并OK.至此,封裝建立完畢。

正式生成PCB。網絡生成以后，就需要根據PCB面板的大小來放置各個元件的位置，在放置時需要確保各個元件的引線不交叉。放置元器件完成后，最后進行DRC檢查，以排除各個元器件在布線時的引腳或引線交叉錯誤，當所有的錯誤排除后，一個完整的pcb設計過程完成。

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

制板。調制溶液，將硫酸和過氧化氫按3：1進行調制，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。利用鑿孔機將銅板上需要留孔的地方進行打孔，完成后將各個匹配的元器件從銅板的背面將兩個或多個引腳引入，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，對整個電路板進行全面的測試工作，如果在測試過程中出現問題，就需要通過第一步設計的原理圖來確定問題的位置，然后重新進行焊接或者更換元器件。當測試順利通過后，整個電路板就制作完成了。

三、繪制PCB板設計圖一般用什么軟件？

首先要將你的win10預覽版換成win7 64bit（32bit也可以，比較推薦64）。因為現價段win7還是最適合用于工作的系統，還在更新的行業軟件都已經能很好的在win7上工作。不再更新的軟件也因win7用戶基數大，出現了各種解決方案。win8及以上系統更適合于帶有觸摸屏的平板使用。

1、國內用的比較多的是protel，protel 99se，protel DXP，Altium，這些都是一個公司發展，不斷升級的軟件；當前版本是Altium Designer 15 比較簡單，設計比較隨意，但是做復雜的PCB這些軟件就不是很好。
2、Cadence spb軟件Cadence spb這是Cadence的軟件，當前版本是Cadence SPB 16.5；其中的ORCAD原理圖設計是國際標準；其中PCB設計、仿真很全，用起來比protel復雜，主要是要求、設置復雜；但是為設計做好了規定，所以設計起來事半功倍，比protel就明顯強大。
3、Mentor公司的BORDSTATIONG和EE,其中BOARDSTATION由于只適用于UNIX系統，不是為PC機設計，所以使用的人較少；當前MentorEE版本為Mentor EE 7.9和Cadence spb屬于同級別的PCB設計軟件，它有些地方比cadence spb差，它的強項是拉線、飛線，人稱飛線王。
4、EAGLE Layout這是歐洲使用最廣泛的PCB設計軟件。　上述所說PCB設計軟件，用的比較多的，Cadence spb和MentorEE 是里面當之無愧的王者。　如果是初學設計PCB我覺得Cadencespb 比較好，它可以給設計者養成一個良好的設計習慣，而且能保證良好的設計質量。

四、PCB板設計待遇怎么樣

不同的公司工作方式有點差別，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。
2、從原理圖輸出后，一直到最后的工藝文件，都是一個人做的，這種工作要考慮的比較多些，要有EMC、SI、PI相關知識。
3、從原理圖開始設計，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設計，建議加強SI和PI學習。

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