PCB打樣工廠:如何快速設(shè)計一個PCB電路板
- 發(fā)布時間:2022-11-16 13:55:27
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在設(shè)計電路板時,往往需要很多繁雜的步驟。無論是微處理銅和焊料的基礎(chǔ)知識,還是試圖確保電路板最終都印刷完,或者遇到更具體的設(shè)計問題,例如通孔技術(shù)或帶有通孔,焊盤和任意數(shù)量的布局的設(shè)計信號完整性問題,則需要確保您擁有正確的設(shè)計軟件。那么下面將通過10步,深亞電子 告訴你怎么設(shè)計PCB。
如果您已經(jīng)這樣做數(shù)十年了,就不需要我告訴您了解設(shè)計軟件對正確設(shè)計PCB線路板的價值。如果沒有從原理圖捕獲到布局的準(zhǔn)確而可靠的集成,為布線和銅線布置走線或管理焊料所需的層會變得困難。
步驟1:創(chuàng)建原理圖
無論是從模板生成設(shè)計還是從頭開始創(chuàng)建電路板,最好都是從原理圖開始。原理圖與新設(shè)備的藍圖相似,了解原理圖中顯示的內(nèi)容非常重要。首先,原理圖向您顯示以下內(nèi)容:
設(shè)計中使用了哪些組件
組件如何連接在一起
不同原理圖中的組件組之間的關(guān)系
上面的最后一點非常重要,因為復(fù)雜的設(shè)計可能會使用分層示意圖。如果您采用分層方法進行設(shè)計并將不同的電路塊放置在不同的原理圖中,則可以在新板上加強重要的組織。您可以在OnTrackPodcast上從CarlSchattke了解更多有關(guān)精心設(shè)計的原理圖的價值。
與直接在板上進行設(shè)計相比,不僅電路互連更容易定義和編輯,而且將原理圖轉(zhuǎn)換為電路板布局要容易得多。對于組件,PCB設(shè)計軟件具有廣泛的零件庫數(shù)據(jù)庫
步驟2:創(chuàng)建空白PCB布局
創(chuàng)建原理圖后,需要使用PCB設(shè)計軟件中的原理圖捕獲工具來開始創(chuàng)建PCB布局。在此之前,您需要創(chuàng)建一個空白的PCB文檔。創(chuàng)建電路板需要生成一個PcbDoc文件。可以從設(shè)計軟件的主菜單輕松完成此操作
如果已經(jīng)確定了電路板的PCB形狀,尺寸和層堆疊,則可以立即進行設(shè)置。如果您現(xiàn)在不想執(zhí)行這些任務(wù),請不要煩惱,您可以在以后更改電路板的形狀,尺寸和疊層(請參見下面的步驟4)。通過編譯SchDoc,原理圖信息可用于PcbDoc。編譯過程包括驗證設(shè)計并生成幾個項目文檔,以便您在轉(zhuǎn)移到PcbDoc之前檢查并更正設(shè)計。強烈建議您此時檢查并更新用于創(chuàng)建PcbDoc信息的項目選項。
在設(shè)計電路板時,有時似乎似乎到達最終設(shè)計將是漫長而艱巨的旅程。無論是微處理銅和焊料的基礎(chǔ)知識,還是試圖確保電路板最終都印刷完,或者遇到更具體的設(shè)計問題,例如通孔技術(shù)或帶有通孔,焊盤和任意數(shù)量的布局的設(shè)計信號完整性問題,則需要確保您擁有正確的設(shè)計軟件。
如果您已經(jīng)這樣做數(shù)十年了,就不需要我告訴您了解設(shè)計軟件對正確設(shè)計PCB線路板的價值。如果沒有從原理圖捕獲到布局的準(zhǔn)確而可靠的集成,為布線和銅線布置走線或管理焊料所需的層會變得困難。
步驟1:創(chuàng)建原理圖
無論是從模板生成設(shè)計還是從頭開始創(chuàng)建電路板,最好都是從原理圖開始。原理圖與新設(shè)備的藍圖相似,了解原理圖中顯示的內(nèi)容非常重要。首先,原理圖向您顯示以下內(nèi)容:
設(shè)計中使用了哪些組件
組件如何連接在一起
不同原理圖中的組件組之間的關(guān)系
上面的最后一點非常重要,因為復(fù)雜的設(shè)計可能會使用分層示意圖。如果您采用分層方法進行設(shè)計并將不同的電路塊放置在不同的原理圖中,則可以在新板上加強重要的組織。您可以在OnTrackPodcast上從CarlSchattke了解更多有關(guān)精心設(shè)計的原理圖的價值。
與直接在板上進行設(shè)計相比,不僅電路互連更容易定義和編輯,而且將原理圖轉(zhuǎn)換為電路板布局要容易得多。對于組件,PCB設(shè)計軟件具有廣泛的零件庫數(shù)據(jù)庫
步驟2:創(chuàng)建空白PCB布局
創(chuàng)建原理圖后,需要使用PCB設(shè)計軟件中的原理圖捕獲工具來開始創(chuàng)建PCB布局。在此之前,您需要創(chuàng)建一個空白的PCB文檔。創(chuàng)建電路板需要生成一個PcbDoc文件。可以從設(shè)計軟件的主菜單輕松完成此操作,如下所示。
如果已經(jīng)確定了電路板的PCB形狀,尺寸和層堆疊,則可以立即進行設(shè)置。如果您現(xiàn)在不想執(zhí)行這些任務(wù),請不要煩惱,您可以在以后更改電路板的形狀,尺寸和疊層(請參見下面的步驟4)。通過編譯SchDoc,原理圖信息可用于PcbDoc。編譯過程包括驗證設(shè)計并生成幾個項目文檔,以便您在轉(zhuǎn)移到PcbDoc之前檢查并更正設(shè)計,如下所示。強烈建議您此時檢查并更新用于創(chuàng)建PcbDoc信息的項目選項。
步驟3:原理圖捕獲:鏈接到PCB
PCB設(shè)計軟件中的所有工具都可以在一個統(tǒng)一的設(shè)計環(huán)境中使用,在該設(shè)計環(huán)境中,原理圖,PCB和BOM相互關(guān)聯(lián)并且可以同時訪問。其他程序會迫使您手動編譯原理圖數(shù)據(jù),要將SchDoc信息傳輸?shù)叫聞?chuàng)建的PcbDoc,請單擊設(shè)計»更新PCB{新PCB的文件名}.PcbDoc。將打開“工程變更單”(ECO)對話框,列出原理圖中的所有組件和網(wǎng)絡(luò)。
步驟4:設(shè)計PCB疊層
當(dāng)您將原理圖信息傳輸?shù)絇cbDoc時,除了指定的電路板輪廓外,還會顯示組件的封裝。在放置組件之前,您應(yīng)該使用如下所示的“層堆疊管理器”定義PCB布局(即形狀,層堆疊)。
如果您不熟悉PCB設(shè)計,盡管可以在PCB設(shè)計軟件中定義任意數(shù)量的層,但大多數(shù)現(xiàn)代設(shè)計都將從FR4上的4層板開始。您還可以利用材料堆疊庫;這樣一來,您就可以從各種不同的層壓板和獨特的板材中進行選擇。
如果您要進行高速/高頻設(shè)計,則可以使用內(nèi)置的阻抗分析器來確保電路板中的阻抗控制。阻抗曲線工具使用Simberian集成的電磁場求解器來定制跡線的幾何形狀,以達到目標(biāo)阻抗值。
步驟5:定義設(shè)計規(guī)則和DFM要求
PCB設(shè)計規(guī)則類別的種類很多,您可能不需要為每個設(shè)計使用所有這些可用規(guī)則。您可以通過在下面的PCB規(guī)則和約束編輯器中的列表中右鍵單擊有問題的規(guī)則來選擇/取消選擇單個規(guī)則。
您確實使用的規(guī)則,尤其是用于制造的規(guī)則,應(yīng)符合PCB制造商設(shè)備的規(guī)格和公差。諸如阻抗控制設(shè)計和許多高速/高頻設(shè)計之類的高級設(shè)計可能需要遵循非常具體的設(shè)計規(guī)則,以確保您的產(chǎn)品正常工作。始終檢查您的組件數(shù)據(jù)表以了解這些設(shè)計規(guī)則。
步驟6:放置組件
目前主流的PCB設(shè)計軟件提供了很大的靈活性,并允許您快速將元件放置在電路板上。您可以自動排列組件,也可以手動放置它們。您還可以一起使用這些選項,從而可以利用自動放置的速度,并確保按照良好的組件放置準(zhǔn)則對電路板進行布局。
步驟7:插入鉆孔
在布線之前,最好先放置鉆孔(安裝和過孔)。如果您的設(shè)計很復(fù)雜,則可能需要在走線布線過程中至少修改一些通孔位置??梢酝ㄟ^“屬性”對話框輕松完成此操作。
您在此處的偏好應(yīng)遵循PCB制造商的制造設(shè)計(dfm)規(guī)范。如果您已經(jīng)將PCBdfm要求定義為設(shè)計規(guī)則(請參見步驟5),則當(dāng)您在布局中放置過孔,鉆孔,焊盤和走線時,PCB設(shè)計軟件將自動檢查這些規(guī)則。
步驟8:布線跟蹤
放置完組件和任何其他機械元件之后,就可以準(zhǔn)備走線了。確保使用良好的布線指南,并利用PCB設(shè)計軟件工具簡化該過程,例如通過布線突出顯示網(wǎng)絡(luò)和顏色編碼。
步驟9:添加標(biāo)簽和標(biāo)識符
驗證電路板布局后,您就可以在電路板上添加標(biāo)簽,標(biāo)識符,標(biāo)記,徽標(biāo)或任何其他圖像。對組件使用參考標(biāo)識符是一個好主意,因為這將有助于PCB組裝。另外,包括極性指示器,引腳1指示器和任何其他有助于識別組件及其方向的標(biāo)簽。對于徽標(biāo)和圖像,最好咨詢您的PCB制造商,以確保您使用的字體可讀。
步驟10:生成設(shè)計Gerber文件
在創(chuàng)建制造商可交付成果之前,始終最好通過運行設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)來驗證電路板布局。
電路板通過最終DRC后,您需要為制造商生成設(shè)計文件。設(shè)計文件應(yīng)包括構(gòu)建電路板所需的所有信息和數(shù)據(jù);包括任何注釋或特殊要求,以確保您的制造商清楚您的要求。對于大多數(shù)制造商來說,您將可以使用如下所示的Gerber文件集;但是,某些制造商更喜歡其他CAD文件格式。
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