PCB设计工艺方法论及应用

2021-07-16

PCB设计工艺方法论及应用

任何新电路板都可能非常复杂，但正确的 PCB 设计流程方法可帮助您快速完成设计流程。

PCB 设计人员遵循通用的 PCB 设计流程方法，在开始之前，您需要在原理图和布局中考虑一些重要事项。谁将使用您的电路板？将在哪里使用？其环境的哪些方面会影响其功能？思考这些问题的答案可以帮助您避免 PCB 设计流程方法中的常见问题，并为您的下一个想法确定正确的 PCB 设计流程方法。

一个统一的 PCB 设计包，其中包含为您的下一个电路板实施正确的 PCB 设计过程方法的最佳工具。

PCB 设计人员过去被迫使用具有严格工作流程的多个程序来创建原理图和 PCB 布局。现在，PCB 设计软件的创新允许 PCB 设计人员围绕其电路板布局中的复杂关键特征创建 PCB 设计过程方法。强大的布线工具、原理图仿真功能和 ECAD/MCAD 协作功能有助于保持 PCB 设计人员的工作效率并构建先进的印刷电路设计。

一旦到了布局电路板的时间，您就需要采用一种方法来确保您的信号没有常见问题，您的电路板是可制造的，并且您遵循了重要的设计规则。在整个原理图和布局阶段具有设计规则检查功能的正确 PCB 设计软件将有助于确保您的印刷电路板能够正确制造并按设计运行。您可以利用 PCB 设计软件应用程序（例如 Altium Designer）的功能和强大功能，轻松创建高级印刷电路设计。

原理图设计：PCB 设计流程的第一步

一旦您对电路板有了一个基本的想法，就可以开始创建原理图，显示整个印刷电路板上的组件是如何连接的。当您想为整个产品创建真实模型时，您的原理图是您将创建的第一个文档。您的原理图将显示将出现在电路板上的组件（单端和差分）之间的所有连接。

访问组件为将组件放置在原理图上和为电路布线奠定了基础。结构良好且详细的设计说明还有助于确定设计的信号完整性和电源完整性故障。您的 PCB 设计过程方法从选择和采购组件开始，然后创建显示电气行为的原理图。

在您的 PCB 设计软件中为您的原理图选择组件

原理图中的仿真驱动设计

某些设计需要将仿真作为 PCB 设计过程方法的应用，尤其是当您不使用知名电路、创造性地使用有源元件或使用专有元件时。使用正确的仿真包，您可以在创建 PCB 布局之前评估电路功能。这可以帮助您探索互连和组件中瞬态的影响、解决下冲/过冲以及电路板设计的许多其他性能方面。

某些组件，例如没有阻抗匹配或过滤的印刷电路天线或外部天线，需要进行仿真以设计合适的阻抗匹配网络以支持电路板信号完整性。在最终确定原理图之前，您可以采用仿真驱动的方法来帮助您设计支持组件以确保信号完整性。在您开始布置 PCB 布局后，这种 PCB 设计技术将有助于防止一些不必要的重新设计。

在开始构建印刷电路板之前，您的原理图将是您需要创建的第一个设计文档。

在设计原理图时，使用分层原理图是保持井井有条的好方法。这种设计方法允许您定义原理图和 PCB 布局中不同功能块之间的父子关系。

集成的 PCB 设计软件将允许您根据原理图创建电路模型，以便在设计过程中进行混合仿真。

原理图组织可帮助您创建正确的 PCB 设计流程方法。

您的印刷电路板布局过程

使用仿真工具创建原理图并验证电气功能后，您需要定义层堆栈，它将显示信号层、每个电源层和每个接地层的排列。当您准备好开始在整个 PCB 布局中布置元件和布线时，您可以在 PCB 设计软件中针对印刷电路设计中的任何关键特性定义布线规则和约束。这些设计规则和约束可以围绕管理可制造性和功能的特定行业标准进行定义。这有助于确保您在创建 PCB 布局时不会犯任何错误。

通过布局后模拟和文档开始制造

创建 PCB 布局时，PCB 设计软件应根据您定义的设计规则和约束检查布线和布局。这有助于您及早发现错误并完全防止它们发生。完成版图后，您可以在为制造商创建制造商交付品之前，使用版图后仿真来验证信号完整性。

最好的 PCB 设计软件程序包括可以与原理图一起访问的 PCB 布局和布线功能。在单个 PCB 设计程序中工作可帮助您保持井井有条和高效。

设计规则还旨在帮助确保整个电路板的信号完整性。在设计阶段，您需要在电路板上放置可验证的测试点。

一旦您准备好制造电路板，了解制造过程以及制造商将如何使用您的设计数据会很有帮助。

在您的 PCB 设计过程方法中创建您的制造可交付成果。

在 Altium Designer 中创建您的 PCB 设计流程方法

Altium Designer 中统一的设计规则驱动环境使 PCB 设计人员可以在单一环境中轻松创建原理图、PCB 布局和制造文档。在配置您的印刷电路板工作区、层、网格和设计规则后，您的设计团队可以在整个电路板布局中布置元件和布线。PCB 编辑器支持 32 个信号层、16 个内部电源层和接地层，以及 32 个通用机械、特殊和非电气层。Altium Designer 显示颜色编码工作区中所有层的属性。当您使用 Altium Designer 时，您将拥有市场上最好的 PCB 设计技术。

使用统一的 PCB 设计软件保持生产力

因为您的 PCB 设计过程发生在一个无缝、统一的环境中，所以您的团队可以轻松地从创建项目转向全面生产。Altium Designer 中的每个功能都建立在规则驱动引擎上，允许 PCB 设计人员将设计规则应用于项目并确保电气功能。此外，Altium Designer 提供了用于自动编译大量制造文档的工具，包括 Gerber 文件、设计说明和材料清单。Altium Designer 中的主要功能可以在大量教程中查看，您将可以访问大量原理图设计和 PCB 布局资源来创建您的电路板。

Altium Designer 中的设计规则驱动引擎可帮助您自动发现原理图和 PCB 布局中的错误。您可以在这个独特的设计环境中保持生产力并设计功能强大的电子产品。

当您准备好制造 PCB 时，您将拥有生成制造和装配文件所需的工具。这包括从阻焊层定义到电源和接地平面布置，再到贴片机说明的所有内容。

Altium Designer 通过 Altium Academy 为新设计师提供许多 PCB 设计教程资源。

用于印刷电路板设计的集成 3D 建模使 Altium Designer 脱颖而出。

没有其他 PCB 设计软件平台在易于使用的界面中为您提供这么多工具。对于您的 PCB 设计教程，Altium 可让您访问点播网络研讨会、设计教程和 AltiumLive 论坛。您将拥有在 Altium Designer 中成功进行印刷电路板设计所需的工具和资源。