PCB设计布线工程师谈
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2020-08-03
13:57:26
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PCB设计布线工程师谈设计布线工程师谈
一般pcb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。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。
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。
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