不管用什么軟件，PCB 設(shè)計(jì)有個(gè)大致的程序，按順序來(lái)會(huì)省時(shí)省力，因此本文將按制作流程來(lái)介紹一下。(由于 protel 界面風(fēng)格與 windows 視窗接近，操作習(xí)慣也相近，且有強(qiáng)大的仿真功能，使用的人比較多，將以此軟件作說(shuō)明。) 

 

原理圖設(shè)計(jì)是前期準(zhǔn)備工作，經(jīng)常見(jiàn)到初學(xué)者為了省事直接就去畫(huà) PCB 板了，這樣將得不償失，對(duì)簡(jiǎn)單的板子，如果熟練流程，不妨可以跳過(guò)。但是對(duì)于初學(xué)者一定要按流程來(lái)，這樣一方面可以養(yǎng)成良好的習(xí)慣，另一方面對(duì)復(fù)雜的電路也只有這樣才能避免出錯(cuò)。 

 

在畫(huà)原理圖時(shí)，層次設(shè)計(jì)時(shí)要注意各個(gè)文件最后要連接為一個(gè)整體，這同樣對(duì)以后的工作有重要意義。由于，軟件的差別有些軟件會(huì)出現(xiàn)看似相連實(shí)際未連(電氣性能上)的情況。如果不用相關(guān)檢測(cè)工具檢測(cè)，萬(wàn)一出了問(wèn)題，等板子做好了才發(fā)現(xiàn)就晚了。因此一再?gòu)?qiáng)調(diào)按順序來(lái)做的重要性，希望引起大家的注意。 

 

原理圖是根據(jù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來(lái)的，只要電性連接正確沒(méi)什么好說(shuō)的。 

 

下面我們重點(diǎn)討論一下具體的制板程序中的問(wèn)題。 

 

1.制作物理邊框 

 

封閉的物理邊框?qū)σ院蟮脑季帧⒆呔€來(lái)說(shuō)是個(gè)基本平臺(tái)，也對(duì)自動(dòng)布局起著約束作用，否則，從原理圖過(guò)來(lái)的元件會(huì)不知所措的。但這里一定要注意精確，否則以后出現(xiàn)安裝問(wèn)題麻煩可就大了。還有就是拐角地方最好用圓弧，一方面可以避免尖角劃傷工人，同時(shí)又可以減輕應(yīng)力作用。以前我的一個(gè)產(chǎn)品老是在運(yùn)輸過(guò)程中有個(gè)別機(jī)器出現(xiàn)面殼 PCB 板斷裂的情況，改用圓弧后就好了。 

 

 

把元件和網(wǎng)絡(luò)引入畫(huà)好的邊框中應(yīng)該很簡(jiǎn)單，但是這里往往會(huì)出問(wèn)題，一定要細(xì)心地按提示的錯(cuò)誤逐個(gè)解決，不然后面要費(fèi)更大的力氣。這里的問(wèn)題一般來(lái)說(shuō)有以下一些： 

 

元件的封裝形式找不到，元件網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，有未使用的元件或管腳，對(duì)照提示這些問(wèn)題可以很快搞定的。 

 

 

元件的布局與走線對(duì)產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。 

 

一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該有以下一些原則： 

 

 

先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開(kāi)關(guān)、連接件之類(lèi)，這些器件放置好后用軟件的 LOCK 功能將其鎖定，使之以后不會(huì)被誤移動(dòng)。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC 等。最后放置小器件。 

 

 

元件布局還要特別注意散熱問(wèn)題。對(duì)于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個(gè)地方，也不要高電容太近以免使電解液過(guò)早老化。 

 

 

布線原則 

 

走線的學(xué)問(wèn)是非常高深的，每人都會(huì)有自己的體會(huì)，但還是有些通行的原則的。 

 

◆高頻數(shù)字電路走線細(xì)一些、短一些好； 

 

◆大電流信號(hào)、高電壓信號(hào)與小信號(hào)之間應(yīng)該注意隔離(隔離距離與要承受的耐壓有關(guān)，通常情況下在 2KV 時(shí)板上要距離 2mm，在此之上以比例算還要加大，例如若要承受 3KV 的耐壓測(cè)試，則高低壓線路之間的距離應(yīng)在 3.5mm 以上，許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開(kāi)槽。)；

 

◆兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合;作為電路的輸人及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避兔相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線；

 

◆走線拐角盡可能大于 90 度，杜絕 90 度以下的拐角，也盡量少用 90 度拐角； 

 

◆同是地址線或者數(shù)據(jù)線，走線長(zhǎng)度差異不要太大，否則短線部分要人為走彎線作補(bǔ)償； 

 

◆走線盡量走在焊接面，特別是通孔工藝的 PCB； 

 

◆盡量少用過(guò)孔、跳線； 

 

◆單面板焊盤(pán)必須要大，焊盤(pán)相連的線一定要粗，能放淚滴就放淚滴，一般的單面板廠家質(zhì)量不會(huì)很好，否則對(duì)焊接和 RE-WORK 都會(huì)有問(wèn)題； 

 

◆大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的，以防止波焊時(shí)板子產(chǎn)生氣泡和因?yàn)闊釕?yīng)力作用而彎曲，但在特殊場(chǎng)合下要考慮 GND 的流向，大小，不能簡(jiǎn)單的用銅箔填充了事，而是需要去走線； 

 

◆元器件和走線不能太靠邊放，一般的單面板多為紙質(zhì)板，受力后容易斷裂，如果在邊緣連線或放元器件就會(huì)受到影響； 

 

◆必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性。

 

對(duì)模擬電路來(lái)說(shuō)處理地的問(wèn)題是很重要的，地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預(yù)料，可是一旦產(chǎn)生將會(huì)帶來(lái)極大的麻煩，應(yīng)該未雨綢緞。對(duì)于功放電路，極微小的地噪聲都會(huì)因?yàn)楹蠹?jí)的放大對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響;在高精度 A/D 轉(zhuǎn)換電路中，如果地線上有高頻分量存在將會(huì)產(chǎn)生一定的溫漂，影響放大器的工作。這時(shí)可以板子的 4 角加退藕電容，一腳和板子上的地連，一腳連到安裝孔上去(通過(guò)螺釘和機(jī)殼連)，這樣可將此分量慮去，放大器及 AD 也就穩(wěn)定了。 

 

另外，電磁兼容問(wèn)題在目前人們對(duì)環(huán)保產(chǎn)品倍加關(guān)注的情況下顯得更加重要了。一般來(lái)說(shuō)電磁信號(hào)的來(lái)源有 3 個(gè)：信號(hào)源，輻射，傳輸線。晶振是常見(jiàn)的一種高頻信號(hào)源，在功率譜上晶振的各次諧波能量值會(huì)明顯高出平均值。可行的做法是控制信號(hào)的幅度，晶振外殼接地，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽，采用特殊的濾波電路及器件等。 

 

需要特別說(shuō)明的是蛇形走線，因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)合不同其作用也是不同的，在電腦的主板中用在一些時(shí)鐘信號(hào)上，如 PCIClk、AGP-Clk，它的作用有兩點(diǎn)：1、阻抗匹配 2、濾波電感。 

 

對(duì)一些重要信號(hào)，如 INTELHUB 架構(gòu)中的 HUBLink，一共 13 根，頻率可達(dá) 233MHZ，要求必須嚴(yán)格等長(zhǎng)，以消除時(shí)滯造成的隱患，這時(shí)，蛇形走線是唯一的解決辦法。 

 

一般來(lái)講，蛇形走線的線距>=2 倍的線寬;若在普通 PCB 板中，除了具有濾波電感的作用外，還可作為收音機(jī)天線的電感線圈等等。 

 

 

完成布線后，要做的就是對(duì)文字、個(gè)別元件、走線做些調(diào)整以及敷銅(這項(xiàng)工作不宜太早，否則會(huì)影響速度，又給布線帶來(lái)麻煩)，同樣是為了便于進(jìn)行生產(chǎn)、調(diào)試、維修。 

 

敷銅通常指以大面積的銅箔去填充布線后留下的空白區(qū)，可以鋪 GND 的銅箔，也可以鋪 VCC 的銅箔(但這樣一旦短路容易燒毀器件，最好接地，除非不得已用來(lái)加大電源的導(dǎo)通面積，以承受較大的電流才接 VCC)。包地則通常指用兩根地線(TRAC)包住一撮有特殊要求的信號(hào)線，防止它被別人干擾或干擾別人。 

 

如果用敷銅代替地線一定要注意整個(gè)地是否連通，電流大小、流向與有無(wú)特殊要求，以確保減少不必要的失誤。 

 

 

有時(shí)候會(huì)因?yàn)檎`操作或疏忽造成所畫(huà)的板子的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系與原理圖不同，這時(shí)檢察核對(duì)是很有必要的。所以畫(huà)完以后切不可急于交給制版廠家，應(yīng)該先做核對(duì)，后再進(jìn)行后續(xù)工作。 

 

 

完成這些工作后，如果時(shí)間允許還可以進(jìn)行軟件仿真。特別是高頻數(shù)字電路，這樣可以提前發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，大大減少以后的調(diào)試工作量。

 

PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)考心思的工作，誰(shuí)的心思密，經(jīng)驗(yàn)高，設(shè)計(jì)出來(lái)的板子就好。所以設(shè)計(jì)時(shí)要極其細(xì)心，充分考慮各方面的因數(shù)（比如說(shuō)便于維修和檢查這一項(xiàng)很多人就不去考慮），精益求精，就一定能設(shè)計(jì)出一個(gè)好板子。

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