什么是PCB设计？

2021-04-22

什么是PCB设计？

PCB设计是任何電(diàn)子产品开发过程中的主要功能(néng)。為(wèi)了使PCB在其规格范围内可(kě)靠地运行，PCB设计过程至关重要，必须遵循有(yǒu)效的过程。

PCB设计软件

对于大型公司和自雇的PCB设计人员而言，都有(yǒu)许多(duō)可(kě)用(yòng)的计算机辅助设计（CAD）软件包。最常用(yòng)的CAD工具是Altium Designer，PAD，Allegro和OrCAD。对于學(xué)生和业余爱好者，可(kě)以使用(yòng)免费的CAD工具，例如Eagle和KiCad，尽管它们的功能(néng)有(yǒu)所限制。PCB设计软件的功能(néng)差异很(hěn)大。基本的软件工具提供了更简单的功能(néng)，而付费工具则提供了更多(duō)的功能(néng)，例如复杂的布線(xiàn)和仿真。随着更新(xīn)技术的复杂性和需求的增加，通常需要使用(yòng)高端软件工具。

原理(lǐ)图捕获

一旦完成了设计规范并為(wèi)PCB创建了清晰的要求清单，第一步就是原理(lǐ)图捕获。尽管可(kě)以手动绘制原理(lǐ)图，但是大多(duō)数原理(lǐ)图都是使用(yòng)PCB设计软件在计算机上捕获的。原理(lǐ)图是2D渲染，用(yòng)作放置组件并在PCB上布置走線(xiàn)的蓝图。创建原理(lǐ)图符号并将其链接到PCB引脚，该引脚定义了每个组件的物(wù)理(lǐ)尺寸以及铜焊盘或通孔的位置。

元件放置

PCB设计的下一个阶段是元件放置。要将组件集成到PCB设计中，必须在其封装中定义所有(yǒu)相关信息。另外，必须定义板的尺寸和形状，任何钻孔信息，保留物(wù)，关键组件的位置等。

在进行详细的PCB设计之前，重要的是要大致了解组件在板上的位置，并确定板上是否有(yǒu)足够的空间容纳所有(yǒu)必需的電(diàn)路。此过程还将帮助确定需要多(duō)少层。一旦完成了粗略的放置，就可(kě)以开始更详细的组件放置。这可(kě)以考虑到诸如可(kě)能(néng)需要彼此通信或可(kě)能(néng)影响某些信号速度的设备的接近程度之类的问题，以及诸如RF考虑之类的其他(tā)信息。

路由

组件放置完成后，PCB设计的下一阶段是对所有(yǒu)组件之间的连接（走線(xiàn)）进行布線(xiàn)。首先，如果设计更加复杂，则将一组规则输入到PCB设计软件中，如果这些规则被破坏，则会触发错误消息。接下来，将从原理(lǐ)图生成网表，该网表显示所有(yǒu)组件之间的所有(yǒu)迹線(xiàn)。关键路径首先完成，在此情况下，迹線(xiàn)的大小(xiǎo)和長(cháng)度至关重要。然后完成剩余的路線(xiàn)，通常在PCB的多(duō)层中上下移动。

制造产出

PCB设计照片图的信息以Gerber文(wén)件的形式输出。这是PCB制造商(shāng)使用(yòng)的标准格式，并且是照片绘图仪使用(yòng)的数控文(wén)件的一种形式。除了Gerber数据外，还会生成钻探信息以及丝网印刷和光刻胶信息。生成拾取和放置数据，制造商(shāng)使用(yòng)该数据对将组件实际固定到PCB的机器进行编程。