PCB基本设计流程详解

  一般基本设计流程如下：前期准备-》结构设计-》布局-》-》优化和丝印-》

  ：前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel自带的库，但一般情况下特别难找到合适的，是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。PCB的元件库要求比较高，它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对来说还是比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。

  第二：PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并最大限度地考虑和确定区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。

  第三：PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话，就可以在原理图上生成网络表（Design-》CreateNetlist），之后在PCB图上导入网络表（Design-》LoadNets）。就看见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行：

  ①。按电气性能合理分区，大体上分为：数字电路区（即怕干扰、又产生干扰）、模拟电路区（怕干扰）、功率驱动区（干扰源）;

  ②。完成同一功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器件以保证连线为简洁;同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线简洁;

  ③。对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置，必要时还应考虑热对流措施;

  ⑥。在每个集成电路电源输入脚和地之间，需加一个去耦电容（一般都会采用高频性能好的独石电容）;电路板空间较密时，也可在几个集成电路周围加一个钽电容。

  需要格外的注意：在放置元器件时，一定要考虑元器件的实际尺寸大小（所占面积和高度）、元器件之间的相对位置，以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时，应该在保证上面原则能体现的前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观，如同样的器件要摆放整齐、方向一致，不能摆得“错落有致”。这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度，所以一点要花大力气去考虑。布局时，对不太肯定的地方能先作初步布线，充分考虑。

  第四：布线。布线是整个PCB设计中重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板合不合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了，也没什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行：

  ①。一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，是地线比电源线宽，它们的关系是：地线～0.07mm，电源线mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路，即构成一个地网来使用（模拟电路的地则不能这样使用）②。预先对要求比较严格的线（如高频线）进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行易产生寄生

  外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零;④。尽可能采用45度的折线度折线，以减小高频信号的辐射;（要求高的线还要用双弧线）

  ⑤。任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;

  ⑦。通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。分页

  ，以方便生产和维修检测用⑨。原理图布线完成后，应对布线来优化;同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。

  一般情况下，信号线mil），电源线mil）;线与线之间和线与焊盘之间的距离不小于0.33mm（13mil），实际应用中，条件允许时应考虑加大距离;布线密度较高时，可考虑（但不建议）采用

  脚间走两根线mil），线mil）。特殊情况下，当器件管脚较密，宽度较窄时，可按适当减小线宽和线间距。

  焊盘（PAD）与过渡孔（VIA）的基础要求是：盘的直径比孔的直径要大于0.6mm;例如，通用插脚式

  电容和集成电路等，采用盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插针和二极管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。实际应用中，应结合实际元件的尺寸来定，有条件时，可适当加大焊盘尺寸;PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2～0.4mm左右。③。过孔（VIA）

  当布线密度较高时，过孔尺寸可适当减小，但不宜过小，可考虑采用1.0mm/0.6mm（40mil/24mil）。

  第五：布线优化和丝印。“没有的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去设计，等你画完之后，再去看一看，还是会觉得很多地方能修改的。一般设计的经验是：优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后，就可以铺铜了（Place-》polygonPlane）。铺铜一般铺地线（注意模拟地和数字地的分离），多层板时还在大多数情况下要铺电源。时对于丝印，要注意不可以被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时，设计时正视元件面，底层的字应做镜像处理，以免混淆层面。

  图设计无误的前提下，将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查（NETCHECK），并依据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证布线连接关系的正确性;网络检查正确通过后，对PCB设计进行DRC检查，并依据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证PCB布线的电气性能。需进一步对PCB的机械安装结构可以进行检查和确认。第七：制版。在此之前，还要有一个审核的过程。

  PCB设计是一个考心思的工作，谁的心思密，经验高，设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心，最大限度地考虑各方面的因数（比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑），精益求精，就一定能设计出一个好板子。

  板厚设计、层压结构的设计、黑棕氧化技术的应用推广、各层图形及钻孔设计、外形及拼版设计、阻抗设计、

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  布局→布线→布线优化和丝印→网络和DRC检查和结构检查→输出光绘→光绘审查→

  ，在智能制造规划与建设时，需考虑工艺、管理的相关工作，进而再进行自动化、信息化、智能化布局。 1、工艺

  布局-》布线-》布线优化和丝印-》网络和DRC检查和结构检查-》制版。

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  布局-布线-布线优化和丝印-网络和DRC检查和结构检查-制版。

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  要使电子电路获得最佳性能，元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的