PCBlayout设计「建议收藏」

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一、 PCB 设计流程一般来说PCB基本设计流程:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC 检查和结构检查->制板。
1、前期准备包括准备元件库和原理图，在开始进行布板时，得先完成原理图的设计。我们公司基本是用Protel 99 画图，我们常用的元件库也都基本具备，也是我们公司常用的标准。对于一些元件没有元件库的，需要自己根据元件资料标准尺寸做元件库。虽然SCH 的元件库的要求没有 PCB 元件库的要求高，但也要做到知其名达其意。
2、PCB 结构设计将结构组发过来的 CAD 文件转成 dxf 文件，以便将其结构导进 Protel，确定电路板的尺寸和各项机械定位孔，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、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。PS：一般螺丝孔的禁止布线区域是孔径的一倍。

3、PCB 布局布局简单来说就是在板子上放好元器件，在完成原理图后，就可以在原理图上生成网络表(Design->Update PCB)，选择需要导进元件和网表的PCB 文件，导进PCB后，就看见器件全堆上去了，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，一般分为数字、模拟电路区和功率驱动区。② 集成电路的电源输入和地之间需加去耦电容。③ 发热元件应和温度敏感元件分开放置。④ 放置元器件时，一定要考虑元器件的实际尺寸。⑤ 明确禁止放元件区域，防止误放元件。⑥ 布局要求要均衡，疏密有序，切不可头重脚轻等。需要特别注意，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够体现的前提下，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，对不太肯定的地方可以先作初步布线，充分考虑，做到统筹兼顾。

4、布线布线是整个PCB 设计中最重要的工序，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，这是PCB设计时的最基本的要求。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是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。比如我们驱动板上的高频信号走线时一般都伴地走线。类似HC245 IC 地线走法需要满足 EMC 要求等。接着是美观。假如你的布线布通了，也没有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，这样给测试和维修带来极大的不便。所以布线要整齐划一，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。布线时主要按以下原则进行:① 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。高频信号需要加地线隔离。两相邻层的布线要互相垂直。平行容易产生寄生耦合。② 电源线需要按照实际的灯管数量来计算其走线宽度，我们一般是按照 1mm的线宽过 1A 电流来估算。③ 时钟和数据线要尽量短，且不能引得到处都是。④ 尽可能采用45º的折线布线，不可使用90º折线，以减小高频信号的辐射。⑤ 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地，主要是高频信号线。⑥ 关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用。⑦ 布线完成后，应对布线进行优化；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和电源线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。如有可能，电源，地线各占用一层。
5、布线优化和丝印原理图和布线完成后，应对布线进行优化，让地线和电源线充分利用空间。按要求加上mark 点，以便贴片。整理元件丝印，方向应保持一致。
6、网络和DRC 检查和结构检查网络和 DRC 检查无误后，进行覆铜然后再过一次 DRC。另外保存一份 DWG文件，供做钢网和进行结构检查。主要检查要点详细见下图。
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1、线宽在 PCB 设计时铜箔厚度和走线宽度与电流有着相应关系，见下表：

注意： PCB 设计加工中，常用 OZ(盎司)作为铜皮厚度单位， 1OZ 铜厚的定义为 1 平方英尺面积内铜箔的重量为 1 盎，对应的物理厚度为 35um;2OZ 铜厚为70um。我们设计中的 PCB 板厚基本有 0.3mm、 1.0mm 和 2.0mm。铜厚也常用 1A 铜和 2A 铜，这要根据实际的情况来决定。如果没有特殊情况，我们一般是做外层1A 铜，内层 0.5A 铜。