工具推薦原理圖與Layout:Altium Designer、Cadence Allegro、Mentor PADS。仿真驗(yàn)證:ANSYS SIwave(信號(hào)完整性)、HyperLynx(電源完整性)、CST(EMC)。協(xié)同設(shè)計(jì):Allegro、Upverter(云端協(xié)作)。五、結(jié)語(yǔ)PCB Layout是一門(mén)融合了電磁學(xué)、材料學(xué)和工程美學(xué)的綜合技術(shù)。在5G、AI、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)下,工程師需不斷更新知識(shí)體系,掌握高頻高速設(shè)計(jì)方法,同時(shí)借助仿真工具和自動(dòng)化流程提升效率。未來(lái),PCB設(shè)計(jì)將進(jìn)一步向“小型化、高性能、綠色化”方向發(fā)展,成為電子創(chuàng)新的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。以下是PCB Layout相關(guān)的視頻,提供了PCB Layout的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及PCBlayout工程師的工作內(nèi)容,當(dāng) PCB 設(shè)計(jì)通過(guò) DRC 檢查后,就可以輸出制造文件了。黃岡正規(guī)PCB設(shè)計(jì)原理
原理圖設(shè)計(jì)元器件選型與庫(kù)準(zhǔn)備選擇符合性能和成本的元器件,并創(chuàng)建或?qū)朐韴D庫(kù)(如封裝、符號(hào))。注意:元器件的封裝需與PCB工藝兼容(如QFN、BGA等需確認(rèn)焊盤(pán)尺寸)。繪制原理圖使用EDA工具(如Altium Designer、Cadence Allegro)完成電路連接。關(guān)鍵操作:添加電源和地網(wǎng)絡(luò)(如VCC、GND)。標(biāo)注關(guān)鍵信號(hào)(如時(shí)鐘、高速總線)。添加注釋和設(shè)計(jì)規(guī)則(如禁止布線區(qū))。原理圖檢查運(yùn)行電氣規(guī)則檢查(ERC),確保無(wú)短路、開(kāi)路或未連接的引腳。生成網(wǎng)表(Netlist),供PCB布局布線使用。黃石常規(guī)PCB設(shè)計(jì)多少錢(qián)控制信號(hào)的傳輸延遲、反射、串?dāng)_等問(wèn)題,確保信號(hào)的質(zhì)量。
設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)運(yùn)行DRC檢查內(nèi)容:線寬、線距是否符合規(guī)則。過(guò)孔是否超出焊盤(pán)或禁止布線區(qū)。阻抗控制是否達(dá)標(biāo)。示例:Altium Designer中通過(guò)Tools → Design Rule Check運(yùn)行DRC。修復(fù)DRC錯(cuò)誤常見(jiàn)問(wèn)題:信號(hào)線與焊盤(pán)間距不足。差分對(duì)未等長(zhǎng)。電源平面分割導(dǎo)致孤島。后端處理與輸出鋪銅與覆銅在空閑區(qū)域鋪銅(GND或PWR),并添加散熱焊盤(pán)和過(guò)孔。注意:避免銳角銅皮,采用45°倒角。絲印與標(biāo)識(shí)添加元器件編號(hào)、極性標(biāo)識(shí)、版本號(hào)和公司Logo。確保絲印不覆蓋焊盤(pán)或測(cè)試點(diǎn)。輸出生產(chǎn)文件Gerber文件:包含各層的光繪數(shù)據(jù)(如Top、Bottom、GND、PWR等)。鉆孔文件:包含鉆孔坐標(biāo)和尺寸。裝配圖:標(biāo)注元器件位置和極性。BOM表:列出元器件型號(hào)、數(shù)量和封裝。
制造規(guī)則:考慮PCB制造工藝的限制,設(shè)置**小線寬、**小線距、最小孔徑等制造規(guī)則,以保證電路板能夠順利制造。設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)***檢查:運(yùn)行DRC功能,對(duì)PCB布局布線進(jìn)行***檢查,找出違反設(shè)計(jì)規(guī)則的地方,并及時(shí)進(jìn)行修改。多次迭代:DRC檢查可能需要進(jìn)行多次,每次修改后都要重新進(jìn)行檢查,直到所有規(guī)則都滿足為止。后期處理鋪銅地平面和電源平面鋪銅:在PCB的空閑區(qū)域進(jìn)行鋪銅,將地平面和電源平面連接成一個(gè)整體,降低地阻抗和電源阻抗,提高電路的抗干擾能力。在完成 PCB 設(shè)計(jì)后,必須進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查,以確保設(shè)計(jì)符合預(yù)先設(shè)定的規(guī)則和要求。
布線:優(yōu)先布設(shè)高速信號(hào)(如時(shí)鐘線),避免長(zhǎng)距離平行走線;加寬電源與地線寬度,使用鋪銅降低阻抗;高速差分信號(hào)需等長(zhǎng)布線,特定阻抗要求時(shí)需計(jì)算線寬和層疊結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC):檢查線間距、過(guò)孔尺寸、短路/斷路等是否符合生產(chǎn)規(guī)范。輸出生產(chǎn)文件:生成Gerber文件(各層光繪文件)、鉆孔文件(NCDrill)、BOM(物料清單)。設(shè)計(jì)規(guī)則3W規(guī)則:為減少線間串?dāng)_,線中心間距不少于3倍線寬時(shí),可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾;使用10W間距時(shí),可達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾。PCB(Printed Circuit Board),即印制電路板,是電子元器件的支撐體和電氣連接的載體。荊門(mén)常規(guī)PCB設(shè)計(jì)走線
信號(hào)完整性仿真:分析反射、串?dāng)_、時(shí)序等問(wèn)題。黃岡正規(guī)PCB設(shè)計(jì)原理
散熱考慮:對(duì)于發(fā)熱量較大的元件,如功率放大器、電源芯片等,要合理安排其位置,并留出足夠的散熱空間??梢圆捎蒙崞L(fēng)扇等散熱措施,確保元件在正常工作溫度范圍內(nèi)。機(jī)械約束考慮安裝尺寸:根據(jù)電路板的安裝方式(如插件式、貼片式)和安裝位置(如機(jī)箱內(nèi)、設(shè)備外殼上),確定電路板的尺寸和外形。接口位置:合理安排電路板的輸入輸出接口位置,方便與其他設(shè)備進(jìn)行連接。例如,將電源接口、通信接口等放置在電路板的邊緣,便于接線。黃岡正規(guī)PCB設(shè)計(jì)原理