在現(xiàn)代電子領(lǐng)域中,PCB(Printed Circuit Board)設(shè)計(jì)與制作是極為重要的環(huán)節(jié)。PCB線(xiàn)路板設(shè)計(jì)則是硬件電路設(shè)計(jì)中的核心部分,承載了整個(gè)產(chǎn)品的電氣性能、功能并影響其外觀設(shè)計(jì)。本篇文章將從PCB設(shè)計(jì)與制作的概念、流程、注意事項(xiàng)、以及一些新技術(shù)方面來(lái)介紹PCB線(xiàn)路板設(shè)計(jì)。
一、PCB設(shè)計(jì)與制作的概念
PCB是由一層或多層金屬箔狀材料與非導(dǎo)電材料組成的印制電路板,在其中鉆孔并使用化學(xué)刻蝕等工藝制作電路。它廣泛應(yīng)用于各類(lèi)電子設(shè)備中,如計(jì)算機(jī)、通訊、軍事、醫(yī)療、汽車(chē)等領(lǐng)域。PCB設(shè)計(jì)與制作是將電路原理圖、電氣布線(xiàn)圖等設(shè)計(jì)資料通過(guò)PCB設(shè)計(jì)軟件轉(zhuǎn)換成PCB制造工藝圖,最終完成PCB印刷加工的過(guò)程。PCB制作工序一般包括:鉆孔、絲網(wǎng)印制、電鍍、化學(xué)蝕刻等過(guò)程。
二、PCB設(shè)計(jì)與制作的流程
PCB設(shè)計(jì)與制作的流程自上而下分為四步:
(一)確定電路需求
根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求和電路原理圖,確定PCB的型式、大小、層數(shù)以及是否需要特殊材料和加工方式等,以滿(mǎn)足電氣性能和外觀設(shè)計(jì)要求。
(二)PCB思路設(shè)計(jì)
在電路需求的基礎(chǔ)上,根據(jù)PCB設(shè)計(jì)規(guī)范、布線(xiàn)原理、機(jī)械尺寸等條件完成設(shè)備整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在原理圖中,單獨(dú)分離出不同的目的電路,并確定電路的最佳位置及尺度。
(三)PCB詳細(xì)設(shè)計(jì)
在PCB布局圖的基礎(chǔ)上,進(jìn)行元器件庫(kù)、PCB原理圖、PCB布局自動(dòng)路由等的詳細(xì)設(shè)計(jì),根據(jù)電氣性能和結(jié)構(gòu)需求對(duì)PCB進(jìn)行細(xì)致的設(shè)計(jì)與調(diào)試,完成特殊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
(四)PCB制造流程
在PCB詳細(xì)設(shè)計(jì)完成后,將電氣性能、規(guī)格、PCB制造工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求等資料一并提交PCB廠家,由廠家采用化學(xué)刻蝕、絲網(wǎng)印刷、電鍍、切割等工藝制成PCB板。
三、PCB線(xiàn)路板設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
1、PCB板厚
PCB板厚是應(yīng)該根據(jù)原理圖需要來(lái)確定的,這樣就可以確保PCB板對(duì)電線(xiàn)電容電感等元器件的間距符合規(guī)范。
2、布線(xiàn)規(guī)范
布線(xiàn)規(guī)范是PCB線(xiàn)路板設(shè)計(jì)中的核心,主要包括:功率阻抗、最佳距離、電容電感等元件的布放順序、小區(qū)分布的合理選擇、信號(hào)損失控制在可接受范圍內(nèi)等。
3、機(jī)械尺寸
機(jī)械尺寸應(yīng)按照PCB板的要求,不要超出或者太過(guò)緊密。尺寸的規(guī)范和個(gè)性化,可以根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的愿景和美學(xué)的好惡來(lái)定制。