如何建立PCB工程

如何建立PCB工程,第1张

建立PCB工程是指建立PCB设计文件,并在设计文件中添加必要的元器件、封装、线路、走线和其他必要的工艺信息等文档。下面列出了PCB工程建立的基本步骤:

1 创建工程: 打开你需要使用的PCB设计软件(如Altium Designer、Mentor Graphics、Eagle

PCB等),在软件菜单栏中选择“新建工程”(New Project),然后按照软件界面提示进行操作。

2 设定工程属性:在新建的工程文件下,设定工程的属性,包括工程名称、保存路径、引脚间距、板子厚度、层数等。

3 添加PCB封装:在PCB封装库中选择需要使用的组件,然后将封装添加到PCB设计工程中。

4 建立PCB原理图:通过使用电路设计软件,添加连接元件的原理图。

5 将原理图转换成PCB布局图:进行PCB布局之前,需先进行元件的定位和走线。在元件位置安排完成后,利用软件自动布线功能或进行手动走线。

6 添加PCB规则:在PCB设计中,加入设计规则和限制,例如线宽、间距和阻抗等限制。

7 设定PCB工艺信息:添加PCB工艺规则,在PCB设计时使用。

8 导出PCB制造文件:将PCB设计工程导出为制造文件(Gerber文件、NC文件等)并提交给PCB生产厂商,进行PCB制造。

综上,建立PCB工程需要按照一定的顺序进行,并在PCB设计过程中添加必要的元器件、封装、线路、走线和其他必要的工艺信息。在这个过程中,应该灵活运用各种PCB软件的工具,以确保PCB工程的准确性,从而确保设计和制造过程的顺利进行。

很多设计师平时自己画PCB板,出于成本考虑,又不想发出去打板;或不知道自己画的板子是否有问题想检测一下;又或者是自己想DIY一下。那么自己如何自制PCB板呢?下面就和大家分享一下。

一、大体步骤

1、设计PCB

2、PCB出图(铜覆层和阻焊层)

3、抗蚀刻层曝光

4、抗蚀刻层显影

5、蚀刻

6、阻焊层曝光

二、需准备的材料和工具

○ 感光电路板x1块

○ 三氯化铁x1瓶,或者环保蚀刻剂x1包

○ 感光板显影剂x1包

○ 透明胶x1卷

○ 铅笔x1

● 台灯x1

● 玻璃片(越厚越好)x1

● 塑料盆或保鲜盒x1(注意一定是塑料的啊!!)

● 美工刀x1

● 钢尺x1

● 电子称或天平x1(除非你想一次把所有药品用完)

● 秒表,手表,钟,能计时就行

● 平头镊子x1

● 电钻,台钻,能打孔的就行了。注意要用细钻头!08mm左右合适。

三、绘制并打印电路图

PCB设计软件挺多的,主流的线路板设计软件有Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard、ultiBOARD7等等

四、相关用剂成分表:

显影剂:

碳酸氢钠,溶解比例为1:70(20g对应15L水),显影温度为30度到40度之间

蚀刻剂:

过硫酸铵,溶解比例为1:8(190g对应15L水),蚀刻温度40度到60度之间

脱模剂:

氢氧化钠,溶解比例为1:80(20g对应15L水),蚀刻温度40度到50度之间

当然上面给大家分享的只是自己DLY一块PCB板子,真正工厂生产PCB板子可没有这么简单,不同类型多层板的流程还都不一样,而不管是怎么的生产流程,在生产之前PCB板设计也是至关重要的,往往由于缺少简便、实用的可制造性设计分析工具,大部分工程师在设计环节直接忽略了DFM分析流程,这就导致了大量设计隐患流入到生产端,最终导致报废PCB板、延误开发周期、错失产品上市时机等一系列问题,也使得工程师在设计时经常受到以下问题困扰

1、布局设计

在设计中如何放置特殊元器件时首先考虑PCB尺寸大小。快易购指出pcb尺寸过大时,印刷线条长,阻抗增加,抗燥能力下降,成本也增加;过小时,散热不好,且临近线条容易受干扰。在确定PCB的尺寸后,在确定特殊元件的摆方位置。最后,根据功能单元,对电路的全部元器件进行布局。

2、放置顺序

放置与结构有紧密配合的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接器等。放置特殊元器件,如大的元器件、重的元器件、发热元器件、变压器、IC等。放置小的元器件。

3、布局检查

电路板尺寸和图纸要求加工尺寸是否相符合。元器件的布局是否均衡、排列整齐、是否已经全部布完。各个层面有无冲突。如元器件、外框、需要私印的层面是否合理。常用到的元器件是否方便使用。如开关、插件板插入设备、须经常更换的元器件等。热敏元器件与发热元器件距离是否合理。散热性是否良好。线路的干扰问题是否需要考虑。

扩展资料

PCB在电子设备中具有如下功能。

1、提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支承,实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性。

2、为自动焊接提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

3、电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子产品的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。

4、在高速或高频电路中为电路提供所需的电气特性、特性阻抗和电磁兼容特性。

5、内部嵌入无源元器件的印制板,提供了一定的电气功能,简化了电子安装程序,提高了产品的可靠性。 

6、在大规模和超大规模的电子封装元器件中,为电子元器件小型化的芯片封装提供了有效的芯片载体。

-PCB

-PCB设计

硬件工程师是离不开原理图设计和PCB Layout的,为了高效的设计出PCB大家一定都有使用比较顺手的设计软件,下面一起来看一下常用的PCB设计软件。

01 Protel/Altium Desginer

之所以把这几款软件放在一起,是因为他们都属于同一家公司的。这几款软件在国内比较流行,简单易学,操作比较人性化,收获了不少的粉丝。该软件发展至今,形成了完整的全方位电子设计系统,包含电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。

02 Cadence allegro

Cadence allegro高速信号设计实际上的工业标准。PCB Layout功能非常强大。仿真方面也非常强大,自带仿真工具,可实现信号完整性仿真,电源完整性仿真。制作高速线路板方面绝对的霸主地位。据统计60%的电脑主板40%的手机主板都是Cadence画的,可见它的市场占有率有多高。

03 PADS

PADS软件是MentorGraphics公司的电路原理图和PCB设计工具软件。目前该软件是国内从事电路设计的工程师和技术人员主要使用的电路设计软件之一,是PCB设计高端用户最常用的工具软件。 PADS作为业界主流的PCB设计平台,以其强大的交互式布局布线功能和易学易用等特点,在通信、半导体、消费电子、医疗电子等当前最活跃的工业领域得到了广泛的应用。PADS Layout/ Router支持完整的PCB设计流程,涵盖了从原理图网表导入,规则驱动下的交互式布局布线,DRC/DFT/DFM校验与分析,直到最后的生产文件(Gerber)、装配文件及物料清单(BOM)输出等全方位的功能需求,确保PCB工程师高效率地完成设计任务。

04 立创EDA/EasyEDA

在国内电子工程师相信都对这一款软件也有所耳闻,立创EDA前身是EasyEDA,立创EDA专注于国内,EasyEDA专注于国外,立创EDA也是国内最领先的云端PCB设计工具,拥有强大的库文件,协同开发等功能。其简单易学。高效的设计方式广受电子工程师和学生的喜爱。

一原理图部分

1、建立新项目

2、图纸设定

3、建元件库

4、搜寻决定使用元件在库里新建元件

5、画图、设计电路

6、编排元件号

7、设计规则检查

8、定义封装

9、生成网表和bom

二PCB图

1、画封装

2、设置PCB大小

3、放置元件,注意数字、模拟、高速、低速分开

4、布线,注意布线规则、线宽、线长

三刻板、焊接

四测试,有问题回到一分析

上面纯手打

下面是摘抄的一本华为硬件工程师手册

§322 硬件开发流程详解

硬件开发流程对硬件开发的全过程进行了科学分解,规范了硬件开发的五大

硬件需求分析

硬件系统设计

硬件开发及过程控制

系统联调

文档归档及验收申请。

硬件开发真正起始应在立项后,即接到立项任务书后,但在实际工作中,许

多项目在立项前已做了大量硬件设计工作。立项完成后,项目组就已有了产品规

格说明书,系统需求说明书及项目总体方案书,这些文件都已进行过评审。项目

组接到任务后,首先要做的硬件开发工作就是要进行硬件需求分析,撰写硬件需

求规格说明书。硬件需求分析在整个产品开发过程中是非常重要的一环,硬件工

程师更应对这一项内容加以重视。

一项产品的性能往往是由软件和硬件共同完成的,哪些是由硬件完成,哪些

是由软件完成,项目组必须在需求时加以细致考虑。硬件需求分析还可以明确硬

件开发任务。并从总体上论证现在的硬件水平,包括公司的硬件技术水平是否能

满足需求。硬件需求分析主要有下列内容。

系统工程组网及使用说明

基本配置及其互连方法

运行环境

硬件整体系统的基本功能和主要性能指标

硬件分系统的基本功能和主要功能指标

功能模块的划分

关键技术的攻关

外购硬件的名称型号、生产单位、主要技术指标

主要仪器设备

内部合作,对外合作,国内外同类产品硬件技术介绍

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可靠性、稳定性、电磁兼容讨论

电源、工艺结构设计

硬件测试方案

从上可见,硬件开发总体方案,把整个系统进一步具体化。硬件开发总体设

计是最重要的环节之一。总体设计不好,可能出现致命的问题,造成的损失有许

多是无法挽回的。另外,总体方案设计对各个单板的任务以及相关的关系进一步

明确,单板的设计要以总体设计方案为依据。而产品的好坏特别是系统的设计合

理性、科学性、可靠性、稳定性与总体设计关系密切。

硬件需求分析和硬件总体设计完成后,总体办和管理办要对其进行评审。一

个好的产品,特别是大型复杂产品,总体方案进行反复论证是不可缺少的。只有

经过多次反复论证的方案,才可能成为好方案。

进行完硬件需求分析后,撰写的硬件需求分析书,不但给出项目硬件开发总

的任务框架,也引导项目组对开发任务有更深入的和具体的分析,更好地来制定

开发计划。

硬件需求分析完成后,项目组即可进行硬件总体设计,并撰写硬件总体方案

书。 硬件总体设计的主要任务就是从总体上进一步划分各单板的功能以及硬件的

总体结构描述,规定各单板间的接口及有关的技术指标。硬件总体设计主要有下

列内容:

系统功能及功能指标

系统总体结构图及功能划分

单板命名

系统逻辑框图

组成系统各功能块的逻辑框图,电路结构图及单板组成

单板逻辑框图和电路结构图

关键技术讨论

关键器件

总体审查包括两部分,一是对有关文档的格式,内容的科学性,描述的准确

性以及详简情况进行审查。 再就是对总体设计中技术合理性、 可行性等进行审查。

如果评审不能通过,项目组必须对自己的方案重新进行修订。

硬件总体设计方案通过后,即可着手关键器件的申购,主要工作由项目组来

完成,计划处总体办进行把关。关键元器件往往是一个项目能否顺利实施的重要

关键器件落实后,即要进行结构电源设计、单板总体设计。结构电源设计由

结构室、MBC 等单位协作完成,项目组必须准确地把自己的需求写成任务书,yf-f4-06-cjy

经批准后送达相关单位。

单板总体设计需要项目与 CAD 配合完成。单板总体设计过程中,对电路板

的布局、走线的速率、线间干扰以及 EMI 等的设计应与 CAD 室合作。CAD 室

可利用相应分析软件进行辅助分析。单板总体设计完成后,出单板总体设计方案

书。总体设计主要包括下列内容:

单板在整机中的的位置:单板功能描述

单板尺寸

单板逻辑图及各功能模块说明

单板软件功能描述

单板软件功能模块划分

接口定义及与相关板的关系

重要性能指标、功耗及采用标准

开发用仪器仪表等

每个单板都要有总体设计方案,且要经过总体办和管理办的联系评审。否则

要重新设计。只有单板总体方案通过后,才可以进行单板详细设计。

单板详细设计包括两大部分:

单板软件详细设计

单板硬件详细设计

单板软、 硬件详细设计, 要遵守公司的硬件设计技术规范, 必须对物料选用,以及成本控制等上加以注意。本书其他章节的大部分内容都是与该部分有关的,希望大家在工作中不断应用,不断充实和修正,使本书内容更加丰富和实用。 。

不同的单板,硬件详细设计差别很大。但应包括下列部分:

单板整体功能的准确描述和模块的精心划分。

接口的详细设计。

关键元器件的功能描述及评审,元器件的选择。

符合规范的原理图及 PCB 图。

对 PCB 板的测试及调试计划。

单板详细设计要撰写单板详细设计报告。

详细设计报告必须经过审核通过。单板软件的详细设计报告由管理办组织审

查,而单板硬件的详细设计报告,则要由总体办、管理办、CAD 室联合进行审

查,如果审查通过,方可进行 PCB 板设计,如果通不过,则返回硬件需求分析

处,重新进行整个过程。这样做的目的在于让项目组重新审查一下,某个单板详

细设计通不过,是否会引起项目整体设计的改动。

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如单板详细设计报告通过,项目组一边要与计划处配合准备单板物料申购,一方面进行 PCB 板设计。PCB 板设计需要项目组与 CAD 室配合进行,PCB 原

理图是由项目组完成的,而 PCB 画板和投板的管理工作都由 CAD 室完成。PCB

投板有专门的 PCB 样板流程。 PCB 板设计完成后, 就要进行单板硬件过程调试,调试过程中要注意多记录、总结,勤于整理,写出单板硬件过程调试文档。当单

板调试完成,项目组要把单板放到相应环境进行单板硬件测试,并撰写硬件测试

文档。如果 PCB 测试不通过,要重新投板,则要由项目组、管理办、总体办、

CAD 室联合决定。

在结构电源,单板软硬件都已完成开发后,就可以进行联调,撰写系统联调

报告。联调是整机性能提高,稳定的重要环节,认真周到的联调可以发现各单板

以及整体设计的不足,也是验证设计目的是否达到的唯一方法。因此,联调必须

预先撰写联调计划,并对整个联调过程进行详细记录。只有对各种可能的环节验

证到才能保证机器走向市场后工作的可靠性和稳定性。联调后,必须经总体办和

管理办,对联调结果进行评审,看是不是符合设计要求。如果不符合设计要求将

要返回去进行优化设计。

如果联调通过, 项目要进行文件归档, 把应该归档的文件准备好, 经总体办、

管理办评审,如果通过,才可进行验收。

总之,硬件开发流程是硬件工程师规范日常开发工作的重要依据,全体硬件

工程师必须认真学习。原理图设计------做封装------导入封装-----布局------走线-----设计完成生成GERBER光绘文件------发给厂家生产就印刷出电路板来了

基本就这些步骤了。我做了接近10年高速PCB设计。

如下面两个图,设计好的PCB文件截图

印刷生产好,而且连元件都已经焊接加工好的电路板。

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