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PCB設(shè)計概述

2020-03-23

本文主要及大概的介紹一下PCB設(shè)計的流程，分為三個步驟1、PCB設(shè)計道路 2、PCB設(shè)計流程 3、PCB設(shè)計的元件組成。

1. PCB設(shè)計導(dǎo)論
印刷電路板（PCB）是堅固的，基于銅且不導(dǎo)電的基板結(jié)構(gòu)，用于連接電子組件（例如，普通電器內(nèi)的綠色電路板是PCB）。PCB設(shè)計是電氣設(shè)備的骨干，可讓您將無源（電阻器，電感器，電容器等），有源（運(yùn)算放大器等…）和嵌入式設(shè)備連接在一起，以形成適合設(shè)計需求的特定尺寸。組件之間的連接是通過銅連接（路徑）進(jìn)行的，銅連接成為電信號的通道。
PCB最初由一位名叫Paul Eisler的奧地利工程師開發(fā)。他生于維也納，在維也納大學(xué)接受教育，于1936年前往英國。他在第二次世界大戰(zhàn)期間開始開發(fā)電路制造工藝，并獲得了涉及蝕刻工藝的多項專利，以定義板上的各種線路和電線導(dǎo)管。 
2. PCB設(shè)計流程
PCB設(shè)計流程包括四個不同的階段。有零件研究和選擇階段，原理圖捕獲和仿真，電路板布局，最后是電路板驗證。
如果您不熟悉這些步驟中的任何一個，建議您查看以下頁面，該頁面將為您提供每個階段的其他詳細(xì)信息以及如何更好地處理設(shè)計：  PCB設(shè)計好的實踐。
該部分將討論電路板的布局和設(shè)計。在進(jìn)行此布局階段之前，必須首先在諸如NI Multisim之類的工具中定義原理圖捕獲（或電路圖）。原理圖捕獲工具使您可以放置電子元件的符號并將它們連接在一起。這些符號中的每一個（用于放大器，電阻等）都鏈接到一個符號，該符號表示PCB上使用的實際設(shè)備的尺寸和形狀。因此，電阻器符號與現(xiàn)實世界中的電阻器覆蓋區(qū)或焊盤圖案相關(guān)聯(lián)。此焊盤圖形是我們在電路板布局上使用的，用于定義最終的PCB。 
您必須將原理圖傳輸?shù)诫娐钒宀季謶?yīng)用程序（例如NI Ultiboard）。在這里，您可以定義電路板的輪廓（形狀因數(shù)），將零件放置在電路板表面上（圖形布局），并布線銅連接（為信號通過PCB傳導(dǎo)路徑）。
在這些階段之后，您可以將設(shè)計導(dǎo)出為制造物理板的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式（Gerber）。該頁面的其余部分將介紹該物理硬件及其組成。
3.了解PCB設(shè)計的組成
PCB通常由用于傳導(dǎo)信號的多層銅組成，并具有用于絕緣的各種電介質(zhì)層。大多數(shù)PCB上的綠色都來自阻焊層。但是，可以以藍(lán)色或紅色找到阻焊層。
董事會大綱
可以將PCB的板輪廓切割成任何形狀，以符合特定設(shè)計的形狀因數(shù)。在小型設(shè)備上工作時，對特定形狀（圓形，矩形，鋸齒形等）的需求對于完成產(chǎn)品至關(guān)重要。因此，可以使用多種方法來定義電路板輪廓的形狀，包括導(dǎo)入DXF文件（機(jī)械CAD工具使用的格式）以幫助定義設(shè)計的特定形狀。
創(chuàng)建銅線
印刷電路板上的銅線負(fù)責(zé)將整個電路板上的電信號傳導(dǎo)至各種組件和連接器。通過在完成的木板表面上分層銅并蝕刻掉多余的銅以形成銅通道來創(chuàng)建銅。這些蝕刻是通過在銅布線區(qū)域上放置一個臨時“掩?！?，然后去除所有不需要的銅來創(chuàng)建的。
鉆孔
為了在板子的各個層上創(chuàng)建信號通路，或在板子上創(chuàng)建用于連接組件的區(qū)域，您確實需要在板上鉆孔。印刷電路板上的鍍通孔（PTH）稱為通孔，可讓您在PCB的一層上的銅布線與另一層上的銅之間提供電連接。有各種類型的通孔。甲經(jīng)由盲在內(nèi)層的PCB的一個外層上開始，但端部（即，它不完全地穿過板）。甲埋孔所連接銅路線在板的兩個內(nèi)層（即，它在板表面水平不連接）。使用細(xì)的鉆頭或在非常小的帶有激光的微孔的情況下“打孔”通孔的孔。
PCB設(shè)計上的組件
PCB上的組件是半導(dǎo)體器件，它們使您可以一起執(zhí)行特定的設(shè)計動作（濾波，放大等）。組件是通孔技術(shù)（THT）組件或表面安裝設(shè)備（SMD）。  
THT零件通常較大，設(shè)計無處不在，直到1980年代末SMD零件被普遍使用。THT具有更長的引腳，這些引腳基本上被插入鉆孔中，并被一對一地焊接到PCB上。
SMD零件的尺寸（通常）要小得多，并允許您將更小的引線焊接到PCB表面。通過將SMD零件焊接到PCB的表面，工程師可以將零件連接到PCB的任一表面（頂部或底部），而不必焊接通孔零件。 
Gerber文件
Gerber文件是用于PCB制造的文件格式。制造機(jī)器可以使用這些文件來布局電氣連接，例如走線和焊盤。該文件還包含鉆孔和銑削完整電路板的信息。