初級工程師PCB設計技巧

初級工程師PCB設計技巧2024/3/11初級工程師PCB設計技巧目錄第一章：PCB

概述第二章：PCB

設計流程及PCBLayout

設計第三章：PROTEL常用操作第四章：PCBLayout

技巧初級工程師PCB設計技巧第一章：PCB

概述初級工程師PCB設計技巧第一章：PCB

概述一、PCB： PrintedCircuitBoard——印刷電路板

二、PCB板的質量的決定因素：基材的選用；組成電路各要素的物理特性。初級工程師PCB設計技巧第一章：PCB

概述三、PCB的材料分類1、剛性：

（1）、酚醛紙質層壓板（2）、環(huán)氧紙質層壓板（3）、聚酯玻璃氈層壓板（4）、環(huán)氧玻璃布層壓板

2、撓性

（1）、聚酯薄膜（2）、聚酰亞胺薄膜（3）、氟化乙丙烯薄膜

初級工程師PCB設計技巧基板種類

組

成

及

用

途

FR-3

紙基，環(huán)氧樹脂，難燃

G-10

玻璃布，環(huán)氧樹脂，一般用途

FR-4

玻璃布，環(huán)氧樹脂，難燃

G-11

玻璃布，環(huán)氧樹脂，高溫用途

FR-5

玻璃布，環(huán)氧樹脂，高溫并難燃

FR-6

玻璃席，聚脂類，難燃

CEM-1

兩外層是玻璃布，中間是木漿紙纖維，環(huán)氧樹脂，難燃

CEM-3

兩外層是玻璃布，中間是玻璃短纖所組成的席，環(huán)氧樹脂，難燃

第一章：PCB

概述四、PCB基板材料種類及用途：初級工程師PCB設計技巧五、PCB板的種類：

A、單面板（單面、雙面絲?。〣、雙面板（單面、雙面絲?。〤、四層板（兩層走線、電源、GND）D、六層板（四層走線、電源、GND）E、八層及以上多層板（n-2層走線、電源、GND）F、雕刻板第一章：PCB

概述初級工程師PCB設計技巧

六、多層PCB的基本制作工藝流程：

第一章：PCB

概述下料內層鉆孔內層線路曝光內層蝕刻內層檢修內層測試棕化(黑化)壓合外層鉆孔黑孔一次銅干膜線路二次銅去膜蝕刻測試防焊印刷噴錫文字印刷成型測試成品

注：單層和雙面PCB的基本工藝流程比多層工藝流程更簡單，是在其基礎上減除內層部分流程（即去除虛線框部分）。

初級工程師PCB設計技巧第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計初級工程師PCB設計技巧第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計一、設計準備：對原理圖進行分析和DRC檢查；建立標準元件庫；建立特殊元器件；印制板設計文件的建立；轉網(wǎng)表。二、網(wǎng)表輸入：將轉換好的網(wǎng)表進行輸入。三、規(guī)則設置：按照成品規(guī)格書的要求，將線寬、線距、層定義、過孔、全局參數(shù)等相關參數(shù)設置好。四、手工布局：根據(jù)印制板安裝結構尺寸要求畫出邊框，參照原理圖，結合機構進行布局，檢查布局。五、手工布線：參照原理圖進行預布線，檢查布線是否符合電路模塊要求；修改布線，并符合相應要求。（自動布線：根據(jù)原理圖和已設置好的規(guī)則，進行自動布線。要求原理圖無差錯、規(guī)則設置無誤方可進行。）六、檢查完善：

PCB制作初步完成，“鋪銅”與“補銅”，進行連線、連通性、間距、“孤島”、文字標識檢查，并對其進行修改，使其符合要求。七、CAM輸出：檢查無誤后，生成底片，到此PCB板制作完成。初級工程師PCB設計技巧圖例：第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計

一、設計準備：對原理圖進行分析和DRC檢查；建立標準元件庫；建立特殊元器件；印制板設計文件的建立；轉網(wǎng)表。初級工程師PCB設計技巧原理圖規(guī)范分析及DRC檢驗：

1、原理圖使用模塊化方式繪制，這樣利于讀原理圖，又利于模塊化布局。2、原理圖大部分的PCB封裝要確認下來，個別器件沒有封裝，作個標志，利于我們建庫、添加封裝。3、原理圖的DRC檢驗（見右圖）。第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計初級工程師PCB設計技巧二、網(wǎng)表輸入：將轉換好的網(wǎng)表進行輸入。

第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計三、規(guī)則設置：按照成品規(guī)格書的要求，將線寬、線距、層定義、過孔、全局參數(shù)等相關參數(shù)設置好。

PCB布局的一般規(guī)則：a、信號流暢，信號方向保持一致；b、核心元件為中心；c、在高頻電路中，要考慮元器件的分布參數(shù)；d、特殊元器件的擺放位置；e、要考慮批量生產時，波峰焊及回流焊的錫流方向及加工傳送PCB的工藝因素。初級工程師PCB設計技巧

1、布局前的準備：a、畫出邊框；b、定位孔和對接孔進行位置確認；c、板內元件局部的高度控制；d、重要網(wǎng)絡的標志。第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計四、手工布局：根據(jù)印制板安裝結構尺寸要求畫出邊框，參照原理圖，結合機構進行布局，檢查布局。

2、PCB布局的順序：a、固定元件；b、有條件限制的元件；c、關鍵元件；d、面積比較大元件；e、零散元件。初級工程師PCB設計技巧3、參照原理圖，結合機構，進行布局。4、布局檢查：A、檢查元件在二維、三維空間上是否有沖突。B、元件布局是否疏密有序，排列整齊。C、元件是否便于更換，插件是否方便。D、熱敏元件與發(fā)熱元件是否有距離。E、信號流程是否流暢且互連最短。F、插頭、插座等機械設計是否矛盾。G、元件焊盤是否足夠大。第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計初級工程師PCB設計技巧五、手工布線：參照原理圖進行預布線，檢查布線是否符合電路模塊要求；修改布線，并符合相應要求。第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計1、走線規(guī)律：A、走線方式:盡量走短線，特別是小信號。B、走線形狀:同一層走線改變方向時，應走斜線。C、電源線與地線的設計:40－100mil，高頻線用地線屏蔽。D、多層板走線方向:相互垂直，層間耦合面積最??；禁止平行走線。E、焊盤設計的控制2、布線:首先，進行預連線，看一下項目的可連通性怎樣，并根據(jù)原理圖及實際情況進行器件調整，使其更加有利于走線。初級工程師PCB設計技巧3、布線檢查：(1)、間距是否合理，是否滿足生產要求。(2)、電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合（低的波阻抗）。(3)、對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，輸入線及輸出線要明顯地分開。(4)、模擬電路和數(shù)字電路部分，是否有各自獨立的地線。(5)、后加在PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。(6)、對一些不理想的線形進行修改。(7)、在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量。(8)、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。

第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計初級工程師PCB設計技巧第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計繪制完畢后的PCB圖初級工程師PCB設計技巧六、檢查完善：

PCB制作初步完成，“鋪銅”與“補銅”，進行連線、連通性、間距、“孤島”、文字標識檢查，并對其進行修改，使其符合要求。第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計檢查線路，進行鋪銅和補銅處理，重新排列元件標識；通過檢查窗口，對項目進行間距、連通性檢查。初級工程師PCB設計技巧PCB檢查：

1、檢查線路設計是否與原理圖設計思想一致。2、檢查定位孔與PCB的大小，以及固定鍵安裝位置是否與機構相吻合。3、結合EMC知識，看PCB是否有不符合EMC常規(guī)的線路。4、檢查PCB封裝是否與實物相對應。

第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計初級工程師PCB設計技巧七、CAM輸出：檢查無誤后，生成底片，并作CAM350檢查。到此PCB板制作完成。最后的CAM350檢查無誤后，PCB設計就完成了，就可以送底片了。

第二章：PCB

設計流程及PCBLayout設計初級工程師PCB設計技巧第三章：PROTEL常用操作初級工程師PCB設計技巧第三章：PROTEL常用操作1、PCB設計常用快捷鍵：PageUp：以鼠標為中心放大PageDown：以鼠標為中心縮小G：鎖定柵格大小的選擇設置Q：mm（毫米）與mil（密爾）的單位切換L

：打開Document(設計)\Options(選項)對話框中的Layers標簽*：頂層與底層之間層的切換+（-）逐層切換：“+”與“-”方向相反J>C：查找器件S>N

：選取網(wǎng)絡E>E>A：取消全部選擇End或V>R

：刷新畫面Ctrl+PageDown

：顯示整板Alt＋刪除鍵（回車上面的鍵）：撤消Ctrl+Delete

：刪除選中的初級工程師PCB設計技巧第三章：PROTEL常用操作2、原理圖設計常用快捷鍵PageUP：以光標當前位置為中心進行放大PageDown：以光標當前位置為中心進行縮小End或

V>R：刷新工作區(qū)Ctrl+Delete

：刪除Ctrl+F：查找元件Ctrl+PageDown：

顯示整圖Ctrl+鼠標左鍵：顯示所有圖件Shift+鼠標左鍵：

顯示所有圖件

初級工程師PCB設計技巧第三章：PROTEL常用操作3、PROTEL常用問題：復制電路圖到word文檔tools->preferences->GraphicalEditing，取消AddTemplatetoClipboard，然后復制。取消備份DDB文件減肥：

“File”菜單左邊一個向下的灰色箭頭

取消備份：preference-->createbackupfiles

壓縮文件：designutilities-->performcompactafterclosing常用rule設置：ClearanceConstraint：不同兩個網(wǎng)絡的間距；RoutingViaStyle：設置過孔參數(shù)，具體含義在屬性里有圖；WidthConstraint:導線寬度設置；原理圖導入PCB時常見問題處理：footprintnotfound：確保所有的器件都指定了封裝；nodenotfound：確認沒有“footprintnotfound”類型的錯誤；編輯PCBlib，將對應引腳名改成沒有找到的那個nodeNetalreadyexist：常見在原理圖有多張的情況design->creatnetlist->netlabelsandportglobal初級工程師PCB設計技巧第四章：PCBLayout

設計技巧初級工程師PCB設計技巧盡量采用地平面作為電流回路；將模擬地平面和數(shù)字地平面分開；模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置，數(shù)字電路盡量靠近電源連接端放置，這樣做可以降低由數(shù)字開關引起的di/dt效應（電流的波動變化率。如果在電路中的di/dt過大會導致某些敏感器件的誤導通比如IGBT管的控制極）。第四章：PCBLayout設計技巧1、為確保正確實現(xiàn)電路，應遵循的設計準則：分隔開的地平面有時比連續(xù)的地平面有效初級工程師PCB設計技巧如果使用走線，應將其盡量加粗應避免地環(huán)路如果不能采用地平面，應采用星形連接策略數(shù)字電流不應流經模擬器件高速電流不應流經低速器件第四章：PCBLayout設計技巧2、無地平面時的電流回路設計如果不能采用地平面，可以采用“星形”布線策略來處理電流回路初級工程師PCB設計技巧3、旁路電容或去耦電容第四章：PCBLayout設計技巧IC電源輸入電源接口電源接口IC電源輸入在電源走線時，盡可能的降低環(huán)路面積；在條件允許的情況下，鋪設地平面層盡可能保證每個電源輸入端都有一個去耦電容去耦電容應加在電源輸入的兩端，于電源的正端直接連接初級工程師PCB設計技巧4、布局規(guī)劃第四章：PCBLayout設計技巧模擬電路放置在線路的末端初級工程師PCB設計技巧5、印制導線寬度與容許電流：第四章：PCBLayout設計技巧實際使用中，為了保證散熱等因素，印在該基礎上增加2倍左右的寬度初級工程師PCB設計技巧6、多層板的常用的疊層順序：第四章：PCBLayout設計技巧8Layer10Layer6Layer4LayerSGPSSGSSGPSSGSSGSSGPSSGPSGGSS：信號層G：底層P：電源層初級工程師PCB設計技巧

7、一般PCB的布線的注意事項：專用地線、電源線寬度應大于1mm。其走線應成“井”字型排列。某些元器件或導線可能有較高的電位差，應加大它們的間距，避免放電引起意外短路。盡量加大電源線寬度，減少環(huán)路電阻，電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞方向一致，有助于增強抗干擾能力。當頻率高于100k時，趨附效應就十分嚴重，高頻電阻增大。第四章：PCBLayout設計技巧初級工程師PCB設計技巧第四章：PCBLayout設計技巧8、高頻數(shù)字電路PCB布線規(guī)則：高頻數(shù)字信號線要用短線。主要信號線集中在pcb板中心。時鐘發(fā)生電路應在板的中心附近，時鐘扇出應采用菊鏈式和并聯(lián)布線。電源線應遠離高頻數(shù)字信號線，或用地線隔開，電路布局必須減少電流回路，電源的分布必須是低感應的輸入與輸出之間的導線避免平行。初級工程師PCB設計技巧

9、高速PCB的布線的常見問題及處理辦法：第四章：PCBLayout設計技巧問題描述可能原因解決方法其他解決方法過大的上沖終端阻抗不匹配終端端接使用上升時間緩慢的驅動源直流電壓電平不好線上負載過大在接收端端接，重新布線或檢查地平面過大的串擾線間耦合過大使用上升時間緩慢的發(fā)送驅動器使用能提供更大驅動電流的驅動源延時太大傳輸線距離太長替換或重新布線使用阻抗匹配的驅動源，變更布線策略振蕩阻抗不