一般PCB基本設計流程如下：

前期準備→PCB結(jié)構(gòu)設計→導網(wǎng)表→規(guī)則設置→PCB布局→布線→布線優(yōu)化和絲印→網(wǎng)絡和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查→輸出光繪→光繪審查→PCB制板生產(chǎn)/打樣資料→PCB板廠工程EQ確認→貼片資料輸出→項目完成。

1.前期準備

這包括準備封裝庫和原理圖。在進行PCB設計之前，首先要準備好原理圖SCH的邏輯封裝和PCB的封裝庫。封裝庫可以PADS自帶的庫，但一般情況下很難找到合適的，最好是自己根據(jù)所選器件的標準尺寸資料自己做封裝庫。原則上先做PCB的封裝庫，再做SCH的邏輯封裝。PCB的封裝庫要求較高，它直接影響板子的安裝;SCH的邏輯封裝要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與PCB封裝的對應關(guān)系就行。PS：注意標準庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設計，做好后就準備開始做PCB設計了。

2.PCB結(jié)構(gòu)設計

這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項機械定位，在PCB設計環(huán)境下繪制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域(如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域)。

3.導網(wǎng)表

導網(wǎng)表之前建議先導入板框。導入DXF格式的板框或emn格式的板框。

4.規(guī)則設置

可以根據(jù)具體的PCB設計設置好合理的規(guī)則，我們所說的規(guī)則就是PADS的約束管理器，通過約束管理器在設計流程中的任意一個環(huán)節(jié)進行線寬和安全間距的約束，不符合約束的地方后續(xù)DRC檢測時，會用DRC Markers標記出來。

一般規(guī)則設置放在布局之前，是因為有時在布局的時候就要完成一些fanout的工作，因此在fanout之前就要把規(guī)則設置好，當設計的項目較大時，可更高效的完成設計。

備注：設置規(guī)則是為了更好、更快的完成設計，換句話說是為了方便設計者。

常規(guī)的設置有：

1)普通信號的默認線寬/線距。

2)選擇和設置過孔

3)重要信號和電源的線寬以及顏色設置。

4)板層設置。

5.PCB布局

一般布局按如下原則進行：

(1) 按電氣性能合理分區(qū)，一般分為：數(shù)字電路區(qū)(即怕干擾、又產(chǎn)生干擾)、模擬電路區(qū)(怕干擾)、功率驅(qū)動區(qū)(干擾源);

(2) 完成同一功能的電路，應盡量靠近放置，并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡潔;同時，調(diào)整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;

(3) 對于質(zhì)量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發(fā)熱元件應與溫度敏感元件分開放置，必要時還應考慮熱對流措施;

(4) I/O驅(qū)動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;

(5) 時鐘產(chǎn)生器(如：晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時鐘的器件;

(6) 在每個集成電路的電源輸入腳和地之間，需加一個去耦電容(一般采用高頻性能好的獨石電容);電路板空間較密時，也可在幾個集成電路周圍加一個鉭電容;

(7) 繼電器線圈處要加放電二極管;

(8) 布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。

需要特別注意，在放置元器件時，一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所占面積和高度)、元器件之間的相對位置，以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行 性和便利性同時，應該在保證上面原則能夠體現(xiàn)的前提下，適當修改器件的擺放，使之整齊美觀，如同樣的器件要擺放整齊、方向一致，不能擺得“錯落有致”。

這個步驟關(guān)系到板子整體形象和下一步布線的難易程度，所以一點要花大力氣去考慮。布局時，對不太肯定的地方可以先作初步布線，充分考慮。

6.布線

布線是整個PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：

首先是布通，這時PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。

其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后，認真調(diào)整布線，使其能達到最佳的電器性能。

接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方， 但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。

布線時主要按以下原則進行：

(1) 一般情況下，首先應對電源線和地線進行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線>電源線>信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm(大約是8-12mil)，最細寬度可達0.05～0.07mm(2-3mil)，電源線一般為1.2～2.5mm(50-100mil)。對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路，即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)。

(2) 預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。

(3) 振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應該走其它信號線，以使周圍電場趨近于零;

(4) 盡可能采用45°的折線布線，不可使用90°折線，以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)

(5) 任何信號線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應盡量小;信號線的過孔要盡量少;

(6) 關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護地。

(7) 通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時，要用“地線-信號-地線”的方式引出。

(8) 關(guān)鍵信號應預留測試點，以方便生產(chǎn)和維修檢測用。

(9) 原理圖布線完成后，應對布線進行優(yōu)化;同時，經(jīng)初步網(wǎng)絡檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區(qū)域進行地線填充，用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影澹娫?，地線各占用一層。

PCB布線工藝要求(可在規(guī)則中設置好)

(1) 線

一般情況下，信號線寬為0.3mm(12mil)，電源線寬為0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil);線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm(13mil)，實際應用中，條件允許時應考慮加大距離;

布線密度較高時，可考慮(但不建議)采用IC腳間走兩根線，線的寬度為0.254mm(10mil)，線間距不小于0.254mm(10mil)。特殊情況下，當器件管腳較密，寬度較窄時，可按適當減小線寬和線間距。

(2) 焊盤(PAD)

焊盤(PAD)與過渡孔(VIA)的基本要求是：盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm;例如，通用插腳式電阻、電容和集成電路等，采用盤/孔尺寸1.6mm /0.8mm(63mil/32mil)，插座、插針和二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。實際應用中，應根據(jù)實際元件的尺寸來定，有條件時，可適當加大焊盤尺寸;

PCB板上設計的元件安裝孔徑應比元件管腳的實際尺寸大0.2～0.4mm(8-16mil)左右。

(3) 過孔(VIA)

一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);

當布線密度較高時，過孔尺寸可適當減小，但不宜過小，可考慮采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。

(4) 焊盤、線、過孔的間距要求

PAD and VIA ：≥ 0.3mm(12mil)

PAD and PAD ：≥ 0.3mm(12mil)

PAD and TRACK ：≥ 0.3mm(12mil)

TRACK and TRACK ：≥ 0.3mm(12mil)

密度較高時：

PAD and VIA ：≥ 0.254mm(10mil)

PAD and PAD ：≥ 0.254mm(10mil)

PAD and TRACK ：≥ 0.254mm(10mil)

TRACK and TRACK ：≥ 0.254mm(10mil)

7.布線優(yōu)化和絲印

“沒有最好的，只有更好的”!不管你怎么挖空心思的去設計，等你畫完之后，再去看一看，還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經(jīng)驗是：優(yōu)化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感覺沒什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了。鋪銅一般鋪地線(注意模擬地和數(shù)字地的分離)，多層板時還可能需要鋪電源。時對于絲印，要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時，設計時正視元件面，底層的字應做鏡像處理，以免混淆層面。唯樣商城自建高效智能倉儲，擁有自營庫存超10000種。元器件上唯樣。

8.網(wǎng)絡、DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查

出光繪之前，一般需要檢查，每個公司都會有自己的Check List，包含了原理、設計、生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)的要求。下面從軟件提供的兩個主要的檢查功能來進行介紹。

DRC檢查：

9.輸出光繪

光繪輸出前需要保證單板是已經(jīng)完成并符合設計需求的最新版本，光繪輸出文件分別用于板廠制板、鋼網(wǎng)廠制鋼網(wǎng)、焊接廠制作工藝文件等。

輸出的文件有(以四層板為例)：

1)布線層：指常規(guī)信號層，主要是布線。

命名為L1、L2、L3、L4 ，其中L代表該走線層的層。

2)絲印層：指設計文件中為加工絲印提供信息的層面，通常頂層和底層都有器件或有標識情況下，就會有頂層絲印和底層絲印。

命名：頂層命名為SILK_TOP ;底層命名為SILK_BOTTOM 。

3)阻焊層：指設計文件中為綠油涂布提供加工信息的層面。

命名：頂層命名為SOLD_TOP;底層命名為SOLD_BOTTOM。

4)鋼網(wǎng)層：指設計文件中為錫膏涂布提供加工信息的層面，通常在頂層和底層都有SMD器件情況下，就會有鋼網(wǎng)頂層和鋼網(wǎng)底層。

命名：頂層命名為PASTE_TOP ;底層命名為PASTE_BOTTOM。

5)鉆孔層(包含2個文件，NC DRILL數(shù)控鉆孔文件和DRILL DRAWING鉆孔圖)分別命名為NC DRILL和DRILL DRAWING。

10.光繪審查

輸出光繪之后要進行光繪檢視、Cam350開短路等方面的檢查才能發(fā)至板廠制板，后期還需關(guān)注制板工程及問題回復。

11.PCB制板資料(Gerber光繪資料+PCB制板要求+拼板圖)

12.PCB板廠工程EQ確認(制板工程及問題回復)

13.PCBA貼片資料輸出(鋼網(wǎng)資料、貼片位號圖、元件坐標文件)

到這里一個項目的PCB設計所有工作流程就完成了。

PCB設計是一個非常細致的工作，所以設計時要極其細心和耐心，充分考慮各方面的因素，包括設計時要考慮到生產(chǎn)裝配加工、后期便于維修等問題。另外設計時養(yǎng)成一些好的工作習慣，會讓你的設計更合理，設計效率更高，生產(chǎn)更容易，性能更好。好的設計運用到日常產(chǎn)品當中，消費者也會更加放心和信賴。

審核編輯：湯梓紅