一个画板十年工程师总结PCB设计的经验

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一般

PCB

基本设计流程如下：前期准备

-&gtCB

结构设计

-&gtCB

布局

->

布线

->

布线优化和丝印

->

网络和

DRC

检查和结构检查

->

制版。

:

:

第一：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，但一般情况下很难找到合适的，最好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

的元件库要求较高，它直接影响板子的安装；

SCH

的元件库要求相对比较松，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）。

:

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-> Create Netlist

），之后在

PCB

图上导入网络表（

Design->Load Nets

）。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，一般分为：

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最为简洁；同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁；

:

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；

:

④．

I/O

驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件；

:

⑤．

时钟产生器（如：晶振或钟振）要尽量靠近用到该时钟的器件；

:

⑥．

在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加一个去耦电容（一般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。

:

⑦．

继电器线圈处要加放电二极管（

1N4148

即可）；

:

⑧． 布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉

:

——

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。

:

:

第四：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，这时

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。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，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，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：

地线＞电源线＞信号线

，通常信号线宽为：

0.2

～

0.3mm

，最细宽度可达

0.05

～

0.07mm

，电源线一般为

1.2

～

2.5mm

。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，平行容易产生寄生耦合。

:

③．

振荡器外壳接地

，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

45o

的折线布线，不可使用

90o

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；

:

⑥． 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。【PS:

包地

】

:

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。

:

⑧． 关键信号应预留

测试点

，以方便生产和维修检测用

:

⑨．原理图布线完成后，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。

:

:

——PCB

布线工艺要求

:

①． 线

:

一般情况下，信号线宽为

0.3mm(12mil)

，电源线宽为

0.77mm(30mil)

或

1.27mm(50mil)

；线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于

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

IC

脚间走两根线，线的宽度为

0.254mm(10mil)

，线间距不小于

0.254mm(10mil)

。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。

:

:

②． 焊盘（

PAD

）

:

焊盘（

PAD

）与过渡孔（

VIA

）的基本要求是：盘的直径比孔的直径要大于

0.6mm

；例如，通用插脚式电阻、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，应根据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

）

:

一般为

1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)

；

:

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)

。

:

:

④． 焊盘、线、过孔的间距要求

: PAD and VIA

：

≥ 0.3mm

（

12mil

）

: PAD and PAD

：

≥ 0.3mm

（

12mil

）

: PAD and TRACK

：

≥ 0.3mm

（

12mil

）

: TRACK and TRACK

：

≥ 0.3mm

（

12mil

）

:

密度较高时：

: PAD and VIA

：

≥ 0.254mm

（

10mil

）

: PAD and PAD

：

≥ 0.254mm

（

10mil

）

: PAD and TRACK

：

≥

0.254mm

（

10mil

）

: TRACK and TRACK

：

≥

0.254mm

（

10mil

）

:

:

第五：布线优化和丝印。

“

没有最好的，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可以修改的。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->polygon Plane

）。铺铜一般铺地线（注意模拟地和数字地的分离），多层板时还可能需要铺电源。时对于丝印，要注意不能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。

:

:

第六：网络和

DRC

检查和结构检查。首先，在确定电路原理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

），并根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，并根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。最后需进一步对

PCB

的机械安装结构进行检查和确认。

:

:

第七：制版。在此之前，最好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，充分考虑各方面的因数（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

郑先生

  

longxuekai

学习学习一下那

辛辣酒香

对于初学者的我来说，看了思路清晰了很多。

侯小帆

到位，帮助很大

边角料

很棒的分享

记好586

wang490701

总结的还不错

nt没我nt

学习学习

lyx291488959