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技術(shù)專題
什么是PCB設(shè)計(jì)？
什么是PCB設(shè)計(jì)？
PCB設(shè)計(jì)是任何電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要功能。為了使PCB在其規(guī)格范圍內(nèi)可靠地運(yùn)行，PCB設(shè)計(jì)過(guò)程至關(guān)重要，必須遵循有效的過(guò)程。
PCB設(shè)計(jì)軟件
對(duì)于大型公司和自雇的PCB設(shè)計(jì)人員而言，都有許多可用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件包。最常用的CAD工具是Altium Designer，PAD，Allegro和OrCAD。對(duì)于學(xué)生和業(yè)余愛(ài)好者，可以使用免費(fèi)的CAD工具，例如Eagle和KiCad，盡管它們的功能有所限制。PCB設(shè)計(jì)軟件的功能差異很大。基本的軟件工具提供了更簡(jiǎn)單的功能，而付費(fèi)工具則提供了更多的功能，例如復(fù)雜的布線和仿真。隨著更新技術(shù)的復(fù)雜性和需求的增加，通常需要使用高端軟件工具。
原理圖捕獲
一旦完成了設(shè)計(jì)規(guī)范并為PCB創(chuàng)建了清晰的要求清單，第一步就是原理圖捕獲。盡管可以手動(dòng)繪制原理圖，但是大多數(shù)原理圖都是使用PCB設(shè)計(jì)軟件在計(jì)算機(jī)上捕獲的。原理圖是2D渲染，用作放置組件并在PCB上布置走線的藍(lán)圖。創(chuàng)建原理圖符號(hào)并將其鏈接到PCB引腳，該引腳定義了每個(gè)組件的物理尺寸以及銅焊盤(pán)或通孔的位置。
元件放置
PCB設(shè)計(jì)的下一個(gè)階段是元件放置。要將組件集成到PCB設(shè)計(jì)中，必須在其封裝中定義所有相關(guān)信息。另外，必須定義板的尺寸和形狀，任何鉆孔信息，保留物，關(guān)鍵組件的位置等。
在進(jìn)行詳細(xì)的PCB設(shè)計(jì)之前，重要的是要大致了解組件在板上的位置，并確定板上是否有足夠的空間容納所有必需的電路。此過(guò)程還將幫助確定需要多少層。一旦完成了粗略的放置，就可以開(kāi)始更詳細(xì)的組件放置。這可以考慮到諸如可能需要彼此通信或可能影響某些信號(hào)速度的設(shè)備的接近程度之類的問(wèn)題，以及諸如RF考慮之類的其他信息。
路由
組件放置完成后，PCB設(shè)計(jì)的下一階段是對(duì)所有組件之間的連接（走線）進(jìn)行布線。首先，如果設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，則將一組規(guī)則輸入到PCB設(shè)計(jì)軟件中，如果這些規(guī)則被破壞，則會(huì)觸發(fā)錯(cuò)誤消息。接下來(lái)，將從原理圖生成網(wǎng)表，該網(wǎng)表顯示所有組件之間的所有跡線。關(guān)鍵路徑首先完成，在此情況下，跡線的大小和長(zhǎng)度至關(guān)重要。然后完成剩余的路線，通常在PCB的多層中上下移動(dòng)。
制造產(chǎn)出
PCB設(shè)計(jì)照片圖的信息以Gerber文件的形式輸出。這是PCB制造商使用的標(biāo)準(zhǔn)格式，并且是照片繪圖儀使用的數(shù)控文件的一種形式。除了Gerber數(shù)據(jù)外，還會(huì)生成鉆探信息以及絲網(wǎng)印刷和光刻膠信息。生成拾取和放置數(shù)據(jù)，制造商使用該數(shù)據(jù)對(duì)將組件實(shí)際固定到PCB的機(jī)器進(jìn)行編程。
