在PCB的設(shè)計(jì)中,其實(shí)在正式布線前,還要經(jīng)過很漫長的步驟,以下就是主要設(shè)計(jì)的流程: 系統(tǒng)規(guī)格 首先要先規(guī)劃出該電子設(shè)備的各項(xiàng)系統(tǒng)規(guī)格。包含了系統(tǒng)功能,成本限制,大小,運(yùn)作情形等等。 系統(tǒng)功能區(qū)塊圖 接下來必須要制作出系統(tǒng)的功能方塊圖。方塊間的關(guān)系也必須要標(biāo)示出來。 將系統(tǒng)分割幾個(gè)PCB 將系統(tǒng)分割數(shù)個(gè)PCB的話,不僅在尺寸上可以縮小,也可以讓系統(tǒng)具有升級(jí)與交換零件的能力。系統(tǒng)功能方塊圖就提供了我們分割的依據(jù)。像是計(jì)算機(jī)就可以分成主機(jī)板、顯示卡、聲卡、軟盤驅(qū)動(dòng)器和電源等等。 決定使用封裝方法,和各PCB的大小 當(dāng)各PCB使用的技術(shù)和電路數(shù)量都決定好了,接下來就是決定板子的大小了。如果設(shè)計(jì)的過大,那么封裝技術(shù)就要改變,或是重新作分割的動(dòng)作。在選擇技術(shù)時(shí),也要將線路圖的品質(zhì)與速度都考量進(jìn)去。 繪出所有PCB的電路概圖 概圖中要表示出各零件間的相互連接細(xì)節(jié)。所有系統(tǒng)中的PCB都必須要描出來,現(xiàn)今大多采用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),Computer Aided Design)的方式。下面就是使用CircuitMakerTM設(shè)計(jì)的范例。 PCB的電路概圖 初步設(shè)計(jì)的仿真運(yùn)作 為了確保設(shè)計(jì)出來的電路圖可以正常運(yùn)作,這必須先用計(jì)算機(jī)軟件來仿真一次。這類軟件可以讀取設(shè)計(jì)圖,并且用許多方式顯示電路運(yùn)作的情況。這比起實(shí)際做出一塊樣本PCB,然后用手動(dòng)測量要來的有效率多了。 將零件放上PCB 零件放置的方式,是根據(jù)它們之間如何相連來決定的。它們必須以最有效率的方式與路徑相連接。所謂有效率的布線,就是牽線越短并且通過層數(shù)越少(這也同時(shí)減少導(dǎo)孔的數(shù)目)越好,不過在真正布線時(shí),我們會(huì)再提到這個(gè)問題。下面是總線在PCB上布線的樣子。為了讓各零件都能夠擁有完美的配線,放置的位置是很重要的。 測試布線可能性,與高速下的正確運(yùn)作 現(xiàn)今的部份計(jì)算機(jī)軟件,可以檢查各零件擺設(shè)的位置是否可以正確連接,或是檢查在高速運(yùn)作下,這樣是否可以正確運(yùn)作。這項(xiàng)步驟稱為安排零件,不過我們不會(huì)太深入研究這些。如果電路設(shè)計(jì)有問題,在實(shí)地導(dǎo)出線路前,還可以重新安排零件的位置。 導(dǎo)出PCB上線路 在概圖中的連接,現(xiàn)在將會(huì)實(shí)地作成布線的樣子。這項(xiàng)步驟通常都是全自動(dòng)的,不過一般來說還是需要手動(dòng)更改某些部份。下面是2層板的導(dǎo)線模板。紅色和藍(lán)色的線條,分別代表PCB的零件層與焊接層。白色的文字與四方形代表的是網(wǎng)版印刷面的各項(xiàng)標(biāo)示。紅色的點(diǎn)和圓圈代表鉆洞與導(dǎo)孔。最右方我們可以看到PCB上的焊接面有金手指。這個(gè)PCB的最終構(gòu)圖通常稱為工作底片(Artwork) 使用CAD軟件作PCB導(dǎo)線設(shè)計(jì) 每一次的設(shè)計(jì),都必須要符合一套規(guī)定,像是線路間的最小保留空隙,最小線路寬度,和其它類似的實(shí)際限制等。這些規(guī)定依照電路的速度,傳送信號(hào)的強(qiáng)弱,電路對(duì)耗電與噪聲的敏感度,以及材質(zhì)品質(zhì)與制造設(shè)備等因素而有不同。如果電流強(qiáng)度上升,那導(dǎo)線的粗細(xì)也必須要增加。為了減少PCB的成本,在減少層數(shù)的同時(shí),也必須要注意這些規(guī)定是否仍舊符合。如果需要超過2層的構(gòu)造的話,那么通常會(huì)使用到電源層以及地線層,來避免信號(hào)層上的傳送信號(hào)受到影響,并且可以當(dāng)作信號(hào)層的防護(hù)罩。 導(dǎo)線后電路測試為了確定線路在導(dǎo)線后能夠正常運(yùn)作,它必須要通過最后檢測。這項(xiàng)檢測也可以檢查是否有不正確的連接,并且所有聯(lián)機(jī)都照著概圖走。 建立制作檔案 因?yàn)槟壳坝性S多設(shè)計(jì)PCB的CAD工具,制造廠商必須有符合標(biāo)準(zhǔn)的檔案,才能制造板子。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有好幾種,不過最常用的是Gerber files規(guī)格。一組Gerber files包括各信號(hào)、電源以及地線層的平面圖,阻焊層與網(wǎng)板印刷面的平面圖,以及鉆孔與取放等指定檔案。
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