PCB电路板设计基础知识

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PCB电路板设计基础知识

一、PCB电路板设计基础知识

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板，而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料，但通过多年的实践经验，工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累，总结如下仅供参考：
1.如果设计的电路系统中包含FPGA器件，则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。(FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的)。
2.4层电路板从上到下依次为：信号平面层、地、电源、信号平面层;6层电路板从上到下依次为：信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板(优点是：防干扰辐射)，优先选择内电层走线，走不开选择平面层，禁止从地或电源层走线(原因：会分割电源层，产生寄生效应)。
3.多电源系统的布线：如FPGA+DSP系统做6层电路板，一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。
3.3V一般是主电源，直接铺电源层，通过过孔很容易布通全局电源网络；
5V一般可能是电源输入，只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗，越粗越好)；

PCB电路板设计
1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难)，布局时尽量将1.2V与1.8V分开，并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域，使用铜皮的方式连接，如图：
PCB电路板设计

总之，因为电源网络遍布整个PCB电路板，如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远，使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!
4.邻层之间走线采用交叉方式：既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦)，又方便走线。
5.模拟数字要隔离，怎么个隔离法?布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开，然后从AD芯片中间一刀切!

二、pcb电路板制作流程

根据电路功能需要设计原理图。原理图的设计主要是依据各元器件的电气性能根据需要进行合理的搭建，通过该图能够准确的反映出该PCB电路板的重要功能，以及各个部件之间的关系。原理图的设计是PCB制作流程中的第一步，也是十分重要的一步。通常设计电路原理图采用的软件是PROTEl。

原理图设计完成后，需要更近一步通过PROTEL对各个元器件进行封装，以生成和实现元器件具有相同外观和尺寸的网格。元件封装修改完毕后,要执行Edit/Set Preference/pin 1设置封装参考点在第一引脚.然后还要执行Report/Component Rule check 设置齐全要检查的规则,并OK.至此,封装建立完毕。

正式生成PCB。网络生成以后，就需要根据PCB面板的大小来放置各个元件的位置，在放置时需要确保各个元件的引线不交叉。放置元器件完成后，最后进行DRC检查，以排除各个元器件在布线时的引脚或引线交叉错误，当所有的错误排除后，一个完整的pcb设计过程完成。

利用专门的复写纸张将设计完成的PCB图通过喷墨打印机打印输出，然后将印有电路图的一面与铜板相对压紧，最后放到热交换器上进行热印，通过在高温下将复写纸上的电路图墨迹粘到铜板上。

制板。调制溶液，将硫酸和过氧化氢按3：1进行调制，然后将含有墨迹的铜板放入其中，等三至四分钟左右，等铜板上除墨迹以外的地方全部被腐蚀之后，将铜板取去，然后将清水将溶液冲洗掉。

打孔。利用凿孔机将铜板上需要留孔的地方进行打孔，完成后将各个匹配的元器件从铜板的背面将两个或多个引脚引入，然后利用焊接工具将元器件焊接到铜板上。

焊接工作完成后，对整个电路板进行全面的测试工作，如果在测试过程中出现问题，就需要通过第一步设计的原理图来确定问题的位置，然后重新进行焊接或者更换元器件。当测试顺利通过后，整个电路板就制作完成了。

三、绘制PCB板设计图一般用什么软件？

首先要将你的win10预览版换成win7 64bit（32bit也可以，比较推荐64）。因为现价段win7还是最适合用于工作的系统，还在更新的行业软件都已经能很好的在win7上工作。不再更新的软件也因win7用户基数大，出现了各种解决方案。win8及以上系统更适合于带有触摸屏的平板使用。

1、国内用的比较多的是protel，protel 99se，protel DXP，Altium，这些都是一个公司发展，不断升级的软件；当前版本是Altium Designer 15 比较简单，设计比较随意，但是做复杂的PCB这些软件就不是很好。
2、Cadence spb软件Cadence spb这是Cadence的软件，当前版本是Cadence SPB 16.5；其中的ORCAD原理图设计是国际标准；其中PCB设计、仿真很全，用起来比protel复杂，主要是要求、设置复杂；但是为设计做好了规定，所以设计起来事半功倍，比protel就明显强大。
3、Mentor公司的BORDSTATIONG和EE,其中BOARDSTATION由于只适用于UNIX系统，不是为PC机设计，所以使用的人较少；当前MentorEE版本为Mentor EE 7.9和Cadence spb属于同级别的PCB设计软件，它有些地方比cadence spb差，它的强项是拉线、飞线，人称飞线王。
4、EAGLE Layout这是欧洲使用最广泛的PCB设计软件。　上述所说PCB设计软件，用的比较多的，Cadence spb和MentorEE 是里面当之无愧的王者。　如果是初学设计PCB我觉得Cadencespb 比较好，它可以给设计者养成一个良好的设计习惯，而且能保证良好的设计质量。

四、PCB板设计待遇怎么样

不同的公司工作方式有点差别，大约有以下几种：
1、PCB分为布局、布线两种，分别单有人做，做布线的基本就是体力活，不需要太多的知识。
2、从原理图输出后，一直到最后的工艺文件，都是一个人做的，这种工作要考虑的比较多些，要有EMC、SI、PI相关知识。
3、从原理图开始设计，直到最后的PCB板，这种工作是最难做的，方方面面缺一不可。
各地工资水平不同，收入差别极大，从4000-20000不等。

如果你想做PCB设计，建议加强SI和PI学习。

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| 发布时间：2017.08.21 来源：电源厂家

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