PCB設(shè)計流程步驟，你真的知道嗎？

你真的知道PCB設(shè)計流程步驟嗎?在PCB的設(shè)計中，掌握好PCB設(shè)計流程并不難。其實在正式布線前，還要經(jīng)過很漫長的步驟，下面我們一起熟知主要設(shè)計的流程：

1. 系統(tǒng)規(guī)格

首先要先規(guī)劃出該電子設(shè)備的各項系統(tǒng)規(guī)格。包含了系統(tǒng)功能，成本限制，大小，運作情形等等。

2. 系統(tǒng)功能區(qū)塊圖

接下來必須要制作出系統(tǒng)的功能區(qū)塊圖。區(qū)塊間的關(guān)系也必須要標(biāo)示出來。

3. 將系統(tǒng)分割幾個PCB

將系統(tǒng)分割數(shù)個PCB的話，不僅在尺寸上可以縮小，也可以讓系統(tǒng)具有升級與交換零件的能力。系統(tǒng)功能區(qū)塊圖就提供了我們分割的依據(jù)。像是電腦就可以分成主機板、顯示卡、音效卡、軟碟和電源供應(yīng)器等等。

4. 決定使用封裝方法，和各PCB的大小

當(dāng)各PCB使用的技術(shù)和電路數(shù)量都決定好了，接下來就是決定板子的大小了。如果設(shè)計的過大，那么封裝技術(shù)就要改變，或是重新作分割的動作。在選擇技術(shù)時，也要將線路圖的品質(zhì)與速度都考量進去。

5. 繪出所有PCB的電路概圖

概圖中要表示出各零件間的相互連接細(xì)節(jié)。所有系統(tǒng)中的PCB都必須要描出來，現(xiàn)今大多采用CAD(電腦輔助設(shè)計，Computer Aided Design)的方式。

PCB的電路概圖

初步設(shè)計的模擬運作是為了確保設(shè)計出來的電路圖可以正常運作，這必須先用電腦軟體來模擬一次。這類軟體可以讀取概圖，并且用許多方式顯示電路運作的情況。這比起實際做出一塊樣本PCB，然后用手動測量要來的有效率多了。

將零件放上PCB

零件放置的方式，是根據(jù)它們之間如何相連來決定的。它們必須以最有效率的方式與路徑相連接。所謂有效率的布線，就是牽線越短并且通過層數(shù)越少(這也同時減少導(dǎo)孔的數(shù)目)越好，不過在真正布線時，我們會再提到這個問題。下面是匯流排在PCB上布線的樣子。為了讓各零件都能夠擁有完美的配線，放置的位置是很重要的。

測試布線可能性，與高速下的正確運作

現(xiàn)今的部份電腦軟體，可以檢查各零件擺設(shè)的位置是否可以正確連接，或是檢查在高速運作下，這樣是否可以正確運作。這項步驟稱為安排零件，不過我們不會太深入研究這些。如果電路設(shè)計有問題，在實地導(dǎo)出線路前，還可以重新安排零件的位置。

導(dǎo)出PCB上線路

在概圖中的連接，現(xiàn)在將會實地作成布線的樣子。這項步驟通常都是全自動的，不過一般來說還是需要手動更改某些部份。下面是2層板的導(dǎo)線范本。紅色和藍色的線條，分別代表PCB的零件層與焊接層。白色的文字與四方形代表的是網(wǎng)版印刷面的各項標(biāo)示。紅色的點和圓圈代表鉆洞與導(dǎo)孔。最右方我們可以看到PCB上的焊接面有金手指。這個PCB的最終構(gòu)圖通常稱為工作底片(Artwork)。

每一次的設(shè)計，都必須要符合一套規(guī)定，像是線路間的最小保留空隙，最小線路寬度，和其他類似的實際限制等。這些規(guī)定依照電路的速度，傳送訊號的強弱，電路對耗電與雜訊的敏感度，以及材質(zhì)品質(zhì)與制造設(shè)備等因素而有不同。如果電流強度上升，那導(dǎo)線的粗細(xì)也必須要增加。為了減少PCB的成本，在減少層數(shù)的同時，也必須要注意這些規(guī)定是否仍舊符合。如果需要超過2層的構(gòu)造的話，那么通常會使用到電源層以及地線層，來避免訊號層上的傳送訊號受到影響，并且可以當(dāng)作訊號層的防護罩。

導(dǎo)線后電路測試

為了確定線路在導(dǎo)線后能夠正常運作，它必須要通過最后檢測。這項檢測也可以檢查是否有不正確的連接，并且所有連線都照著概圖走。

建立制作檔案

因為目前有許多設(shè)計PCB的CAD工具，制造廠商必須有符合標(biāo)淮的檔案，才能制造板子。標(biāo)淮規(guī)格有好幾種，不過最常用的是Gerber files規(guī)格。一組Gerber files包括各訊號、電源以及地線層的平面圖，防焊層與網(wǎng)板印刷面的平面圖，以及鉆孔與取放等指定檔案。

電磁相容問題

沒有照EMC(電磁相容)規(guī)格設(shè)計的電子設(shè)備，很可能會散發(fā)出電磁能量，并且干擾附近的電器。EMC對電磁干擾(EMI)，電磁場(EMF)和射頻干擾(RFI)等都規(guī)定了最大的限制。這項規(guī)定可以確保該電器與附近其他電器的正常運作。EMC對一項設(shè)備，散射或傳導(dǎo)到另一設(shè)備的能量有嚴(yán)格的限制，并且設(shè)計時要減少對外來EMF、EMI、RFI等的磁化率。換言之，這項規(guī)定的目的就是要防止電磁能量進入或由裝置散發(fā)出。這其實是一項很難解決的問題，一般大多會使用電源和地線層，或是將PCB放進金屬盒子當(dāng)中以解決這些問題。電源和地線層可以防止訊號層受干擾，金屬盒的效用也差不多。對這些問題我們就不過于深入了。

電路的最大速度得看如何照EMC規(guī)定做了。內(nèi)部的EMI，像是導(dǎo)體間的電流耗損，會隨著頻率上升而增強。如果兩者之間的的電流差距過大，那么一定要拉長兩者間的距離。這也告訴我們?nèi)绾伪苊飧邏海约白岆娐返碾娏飨慕档阶畹?。布線的延遲率也很重要，所以長度自然越短越好。所以布線良好的小PCB，會比大PCB更適合在高速下運作。以上就是PCB設(shè)計流程步驟，希望能給大家?guī)椭?