【文章分享】PCB线路板设计的基本设计流程

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一般PCB线路板设计的基本设计流程如下：前期准备->PCB结构设计->PCB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
1、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（这是第一步-很重要）。元件库可以用Protel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。
2、制作原理图的库时注意引脚是否连上/输出PCB板后检查一下制作的库。

第二：PCB结构设计
这一步根据已经确定的电路板平面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、数码管、指示灯、输入、输出、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)。

（——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—空间尺寸，器件放置的面，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”）。

第三：PCB布局
1、布局前确保原理图的正确无误—这很重要！-----非常重要！
原理图绘制完毕检查项目：电源网络、地网络等。
2、布局时要注意器件放置的面（特别是插件等）与器件的摆放方式（直插是卧放还是竖着放），以保证安装的可行性与便利性。
3、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->CreateNetlist)，之后在PCB图上导入网络表(Design->LoadNets)。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：
布局时应确定好器件放置的面：一般来讲贴片要放同一面，插件要看具体的情况。
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；
④I/O驱动器件尽量靠近印刷电路板的边、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布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉。

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45°的折线布线，不可使用90°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；
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，以方便调试、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，在印制电路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。

第五：添加泪滴

第六：检查的第一项，依次看Keepout层、top层、bottom层topoverlay、bottomoverlay。

第七：电器规则检查：过孔（0过孔-很是不可思议；0.8分界线）、是否有断开的网表、最小间距（10mil）、短路（对个参数要逐条分析）

第八：电源线与地线的检查—干扰。（滤波电容应靠近芯片）

第九：PCB完成后重新载入网标可检查网表是否有被修改的地方—很奏效。

第十：PCB完成后把核心器件的线核查一下，确保准确无误。

Vera

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