設(shè)計(jì)PCB板時(shí)有哪些具體步驟？其設(shè)計(jì)規(guī)則是什么？

在設(shè)計(jì)PCB之前，需要先利用原理圖設(shè)計(jì)工具繪制原理圖，并且生成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。當(dāng)然，有些特殊情況下，如電路版比較簡單，已經(jīng)有了網(wǎng)絡(luò)表等情況下也可以不進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì)，直接進(jìn)入PCB設(shè)計(jì)統(tǒng)，在PCB設(shè)計(jì)統(tǒng)系統(tǒng)中，可以直接取用零件封裝，人工生成網(wǎng)絡(luò)表。手工更改網(wǎng)絡(luò)表將一些元件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網(wǎng)絡(luò)上，沒任何物理連接的可定義到地或保護(hù)地等。將一些原理圖和PCB封裝庫中引腳名稱不一致的器件引腳名稱改成和PCB封裝庫中的一致，特別是二、三極管等。

進(jìn)入PCB設(shè)計(jì)統(tǒng)PCB系統(tǒng)后的第一步就是設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型，版層參數(shù)，布線參數(shù)等等。大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認(rèn)值，而且這些參數(shù)經(jīng)過設(shè)置之后，符合個(gè)人的習(xí)慣，以后無須再去修改。然后規(guī)劃電路版，主要是確定電路版的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上適當(dāng)大小的焊盤。對于3mm的螺絲可用6.5~8mm的外徑和3.2~3.5mm內(nèi)徑的焊盤對于標(biāo)準(zhǔn)板可從其它板或PCB izard中調(diào)入。

如果在原理圖設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)把 PCB 的設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置好的話，就不用再進(jìn)行設(shè)置這些規(guī)則了，因?yàn)檩斎刖W(wǎng)表時(shí)，設(shè)計(jì)規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進(jìn) PowerPCB 了。如果修改了設(shè)計(jì)規(guī)則，必須同步原理圖，保證原理圖和 PCB 的一致。除了設(shè)計(jì)規(guī)則和層定義外，還有一些規(guī)則需要設(shè)置， 比如 Pad Stacks，需要修改標(biāo)準(zhǔn)過孔的大小。如果設(shè)計(jì)者新建了一個(gè)焊盤或過孔，一定要加上 Layer 25。PCB 設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、過孔設(shè)置、CAM 輸出設(shè)置已經(jīng)作成缺省啟動(dòng)文件，名稱為Default.stp，網(wǎng)表輸入進(jìn)來以后，按照設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，把電源網(wǎng)絡(luò)和地分配給電源層和地層，并設(shè)置其它高級(jí)規(guī)則。在所有的規(guī)則都設(shè)置好以后，在 PowerLogic 中，使用OLE PowerPCB Connection 的 Rules From PCB 功能，更新原理圖中的規(guī)則設(shè)置，保證原理圖和 PCB 圖的規(guī)則一致。

網(wǎng)表輸入以后，所有的元器件都會(huì)放在工作區(qū)的零點(diǎn)，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規(guī)則擺放整齊，即元器件布局。PowerPCB 提供了兩種方法，手工布局和自動(dòng)布局，然后進(jìn)行布線。布線完成后，進(jìn)行檢查PCB,檢查的項(xiàng)目有間距(Clearance)、連接性(Connectivity)、高速規(guī)則(High Speed) 和電源層(Plane)，這些項(xiàng)目可以選擇 Tools->Verify Design 進(jìn)行。如果設(shè)置了高速規(guī)則， 必須檢查，否則可以跳過這一項(xiàng)。檢查出錯(cuò)誤，必須修改布局和布線。

PCB 設(shè)計(jì)可以輸出到打印機(jī)或輸出光繪文件。打印機(jī)可以把 PCB 分層打印，便于設(shè)計(jì)者和復(fù)查者檢查;光繪文件交給制板廠家，生產(chǎn)印制板。光繪文件的輸出十分重要，關(guān)系到這次設(shè)計(jì)的成敗，下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項(xiàng)。

00001. 需要輸出的層有布線層(包括頂層、底層、中間布線層)、電源層(包括 VCC 層和GND 層)、絲印層(包括頂層絲印、底層絲印)、阻焊層(包括頂層阻焊和底層阻焊)， 另外還要生成鉆孔文件(NC Drill)。

00002. 如果電源層設(shè)置為 Split/Mixed，那么在 Add Document 窗口的 Document 項(xiàng)選擇Routing，并且每次輸出光繪文件之前，都要對 PCB 圖使用 Pour Manager 的 Plane Connect 進(jìn)行覆銅;如果設(shè)置為 CAM Plane，則選擇 Plane。

好的布線依賴于良好的布局。對各部件的位置安排，主要是從抗干擾，散熱，走線拓?fù)漕愋?，交叉干擾，電源去耦，地的連接方式等方面考慮。最原始的也是最終效果最好的辦法是手工布局。這比較費(fèi)事，往往要經(jīng)過不斷調(diào)整，才能使布局更加合理。

布局的首要原則是保證布線的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線的連接，利用飛線和原理圖把連接關(guān)系緊密的器件放在一起，將各元器件功能塊分開，并確定功能塊內(nèi)部器件的初步位置。再調(diào)整各功能塊之間的相對位置。

00001. 確定元器件信息 首先需要對所選用元件器及各種插座的規(guī)格、尺寸、面積等有完全的了解。如：安裝在印刷電路板上的較大的元件，就要加金屬附件固定，以提高耐振、耐沖擊性能，該附件也將占用一定的板面積。象這樣的信息一定要考慮周到。

00002. 確定印刷電路板的形式與尺寸 印刷電路板的尺寸因受機(jī)箱外殼大小限制，以能恰好安放入外殼內(nèi)為宜?？紤]印刷電路板與外接元器件(主要是電位器、插口或另外印刷電路板)的連接方式。印刷電路板與外接元件一般是通過塑料導(dǎo)線或金屬隔離線進(jìn)行連接。但有時(shí)也設(shè)計(jì)成插座形式。即： 在設(shè)備內(nèi)安裝一個(gè)插入式印刷電路板要留出充當(dāng)插口的接觸位置。

00003. 數(shù)字器件區(qū)域和模擬器件區(qū)域及功率器件區(qū)域等要分開，各自的地線最后單點(diǎn)連接。

00004. 去耦電容盡量靠近器件的 VCC。

00005. 放置器件時(shí)要考慮以后的焊接，不要太密集。

00006. 發(fā)熱大的器件盡量放在 PCB 邊緣。

00007. 印刷電路中不允許有交叉電路，對于可能交叉的線條，可以用“鉆”、“繞”兩種辦法解決。即，讓某引線從別的電阻、電容、三極管腳下的空隙處“鉆”過去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞”過去，在特殊情況下如何電路很復(fù)雜，為簡化設(shè)計(jì)也允許用導(dǎo)線跨接，解決交叉電路問題。