PCB設計工藝方法論及應用

2021-07-16

PCB設計工藝方法論及應用

任何新電路板都可能非常復雜，但正確的 PCB 設計流程方法可幫助您快速完成設計流程。

PCB 設計人員遵循通用的 PCB 設計流程方法，在開始之前，您需要在原理圖和布局中考慮一些重要事項。誰將使用您的電路板？將在哪里使用？其環境的哪些方面會影響其功能？思考這些問題的答案可以幫助您避免 PCB 設計流程方法中的常見問題，并為您的下一個想法確定正確的 PCB 設計流程方法。

一個統一的 PCB 設計包，其中包含為您的下一個電路板實施正確的 PCB 設計過程方法的最佳工具。

PCB 設計人員過去被迫使用具有嚴格工作流程的多個程序來創建原理圖和 PCB 布局?，F在，PCB 設計軟件的創新允許 PCB 設計人員圍繞其電路板布局中的復雜關鍵特征創建 PCB 設計過程方法。強大的布線工具、原理圖仿真功能和 ECAD/MCAD 協作功能有助于保持 PCB 設計人員的工作效率并構建先進的印刷電路設計。

一旦到了布局電路板的時間，您就需要采用一種方法來確保您的信號沒有常見問題，您的電路板是可制造的，并且您遵循了重要的設計規則。在整個原理圖和布局階段具有設計規則檢查功能的正確 PCB 設計軟件將有助于確保您的印刷電路板能夠正確制造并按設計運行。您可以利用 PCB 設計軟件應用程序（例如 Altium Designer）的功能和強大功能，輕松創建高級印刷電路設計。

原理圖設計：PCB 設計流程的第一步

一旦您對電路板有了一個基本的想法，就可以開始創建原理圖，顯示整個印刷電路板上的組件是如何連接的。當您想為整個產品創建真實模型時，您的原理圖是您將創建的第一個文檔。您的原理圖將顯示將出現在電路板上的組件（單端和差分）之間的所有連接。

訪問組件為將組件放置在原理圖上和為電路布線奠定了基礎。結構良好且詳細的設計說明還有助于確定設計的信號完整性和電源完整性故障。您的 PCB 設計過程方法從選擇和采購組件開始，然后創建顯示電氣行為的原理圖。

在您的 PCB 設計軟件中為您的原理圖選擇組件

原理圖中的仿真驅動設計

某些設計需要將仿真作為 PCB 設計過程方法的應用，尤其是當您不使用知名電路、創造性地使用有源元件或使用專有元件時。使用正確的仿真包，您可以在創建 PCB 布局之前評估電路功能。這可以幫助您探索互連和組件中瞬態的影響、解決下沖/過沖以及電路板設計的許多其他性能方面。

某些組件，例如沒有阻抗匹配或過濾的印刷電路天線或外部天線，需要進行仿真以設計合適的阻抗匹配網絡以支持電路板信號完整性。在最終確定原理圖之前，您可以采用仿真驅動的方法來幫助您設計支持組件以確保信號完整性。在您開始布置 PCB 布局后，這種 PCB 設計技術將有助于防止一些不必要的重新設計。

在開始構建印刷電路板之前，您的原理圖將是您需要創建的第一個設計文檔。

在設計原理圖時，使用分層原理圖是保持井井有條的好方法。這種設計方法允許您定義原理圖和 PCB 布局中不同功能塊之間的父子關系。

集成的 PCB 設計軟件將允許您根據原理圖創建電路模型，以便在設計過程中進行混合仿真。

原理圖組織可幫助您創建正確的 PCB 設計流程方法。

您的印刷電路板布局過程

使用仿真工具創建原理圖并驗證電氣功能后，您需要定義層堆棧，它將顯示信號層、每個電源層和每個接地層的排列。當您準備好開始在整個 PCB 布局中布置元件和布線時，您可以在 PCB 設計軟件中針對印刷電路設計中的任何關鍵特性定義布線規則和約束。這些設計規則和約束可以圍繞管理可制造性和功能的特定行業標準進行定義。這有助于確保您在創建 PCB 布局時不會犯任何錯誤。

通過布局后模擬和文檔開始制造

創建 PCB 布局時，PCB 設計軟件應根據您定義的設計規則和約束檢查布線和布局。這有助于您及早發現錯誤并完全防止它們發生。完成版圖后，您可以在為制造商創建制造商交付品之前，使用版圖后仿真來驗證信號完整性。

最好的 PCB 設計軟件程序包括可以與原理圖一起訪問的 PCB 布局和布線功能。在單個 PCB 設計程序中工作可幫助您保持井井有條和高效。

設計規則還旨在幫助確保整個電路板的信號完整性。在設計階段，您需要在電路板上放置可驗證的測試點。

一旦您準備好制造電路板，了解制造過程以及制造商將如何使用您的設計數據會很有幫助。

在您的 PCB 設計過程方法中創建您的制造可交付成果。

在 Altium Designer 中創建您的 PCB 設計流程方法

Altium Designer 中統一的設計規則驅動環境使 PCB 設計人員可以在單一環境中輕松創建原理圖、PCB 布局和制造文檔。在配置您的印刷電路板工作區、層、網格和設計規則后，您的設計團隊可以在整個電路板布局中布置元件和布線。PCB 編輯器支持 32 個信號層、16 個內部電源層和接地層，以及 32 個通用機械、特殊和非電氣層。Altium Designer 顯示顏色編碼工作區中所有層的屬性。當您使用 Altium Designer 時，您將擁有市場上最好的 PCB 設計技術。

使用統一的 PCB 設計軟件保持生產力

因為您的 PCB 設計過程發生在一個無縫、統一的環境中，所以您的團隊可以輕松地從創建項目轉向全面生產。Altium Designer 中的每個功能都建立在規則驅動引擎上，允許 PCB 設計人員將設計規則應用于項目并確保電氣功能。此外，Altium Designer 提供了用于自動編譯大量制造文檔的工具，包括 Gerber 文件、設計說明和材料清單。Altium Designer 中的主要功能可以在大量教程中查看，您將可以訪問大量原理圖設計和 PCB 布局資源來創建您的電路板。

Altium Designer 中的設計規則驅動引擎可幫助您自動發現原理圖和 PCB 布局中的錯誤。您可以在這個獨特的設計環境中保持生產力并設計功能強大的電子產品。

當您準備好制造 PCB 時，您將擁有生成制造和裝配文件所需的工具。這包括從阻焊層定義到電源和接地平面布置，再到貼片機說明的所有內容。

Altium Designer 通過 Altium Academy 為新設計師提供許多 PCB 設計教程資源。

用于印刷電路板設計的集成 3D 建模使 Altium Designer 脫穎而出。

沒有其他 PCB 設計軟件平臺在易于使用的界面中為您提供這么多工具。對于您的 PCB 設計教程，Altium 可讓您訪問點播網絡研討會、設計教程和 AltiumLive 論壇。您將擁有在 Altium Designer 中成功進行印刷電路板設計所需的工具和資源。