一、PCB板設計主要步驟是什么?

　　1、電路板設計的先期工作

　　1.1、利用原理圖設計工具繪制原理圖,并且生成對應的網絡表.當然,有些特殊情況下,如電路板比較簡單,已經有了網絡表等情況下也可以不進行原理圖的設計,直接進入PCB設計系統(tǒng),在PCB設計系統(tǒng)中,可以直接取用零件封裝,人工生成網絡表.

　　1.2、手工更改網絡表將一些元件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網絡上,沒任何物理連接的可定義到地或保護地等.將一些原理圖和PCB封裝庫中引腳名稱不一致的器件引腳名稱改成和PCB封裝庫中的一致,特別是二、三極管等.

　　2、畫出自己定義的非標準器件的封裝庫

　　建議將自己所畫的器件都放入一個自己建立的PCB庫專用設計文件.

　　3、設置PCB設計環(huán)境和繪制印刷電路的板框含中間的鏤空等

　　3.1、進入PCB系統(tǒng)后的第一步就是設置PCB設計環(huán)境,包括設置格點大小和類型,光標類型,板層參數,布線參數等等.大多數參數都可以用系統(tǒng)默認值,而且這些參數經過設置之后,符合個人的習慣,以后無須再去修改.

　　3.2、規(guī)劃電路板,主要是確定電路板的邊框,包括電路板的尺寸大小等等.在需要放置固定孔的地方放上適當大小的焊盤.對于3mm的螺絲可用6.5~8mm的外徑和3.2~3.5mm內徑的焊盤對于標準板可從其它板或PCB izard中調入.

　　注意-在繪制電路板地邊框前,一定要將當前層設置成Keep Out層,即禁止布線層.

　　4、打開所有要用到的PCB庫文件后,調入網絡表文件和修改零件封裝

　　這一步是非常重要的一個環(huán)節(jié),網絡表是PCB自動布線的靈魂,也是原理圖設計與印象電路板設計的接口,只有將網絡表裝入后,才能進行電路板的布線.

　　在原理圖設計的過程中,ERC檢查不會涉及到零件的封裝問題.因此,原理圖設計時,零件的封裝可能被遺忘,在引進網絡表時可以根據設計情況來修改或補充零件的封裝.

　　當然,可以直接在PCB內人工生成網絡表,并且指定零件封裝.

　　5、布置零件封裝的位置,也稱零件布局

　　Protel99可以進行自動布局,也可以進行手動布局.如果進行自動布局,運行"Tools"下面的"Auto Place",用這個命令,你需要有足夠的耐心.布線的關鍵是布局,多數設計者采用手動布局的形式.用鼠標選中一個元件,按住鼠標左鍵不放,拖住這個元件到達目的地,放開左鍵,將該元件固定.Protel99在布局方面新增加了一些技巧.新的交互式布局選項包含自動選擇和自動對齊.使用自動選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件,然后旋轉、展開和整理成組,就可以移動到板上所需位置上了.當簡易的布局完成后,使用自動對齊方式整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元件.

　　提示-在自動選擇時,使用Shift X或Y和Ctrl X或Y可展開和縮緊選定組件的X、Y方向.

　　注意-零件布局,應當從機械結構散熱、電磁干擾、將來布線的方便性等方面綜合考慮.先布置與機械尺寸有關的器件,并鎖定這些器件,然后是大的占位置的器件和電路的核心元件,再是外圍的小元件.

　　6、根據情況再作適當調整然后將全部器件鎖定

　　假如板上空間允許則可在板上放上一些類似于實驗板的布線區(qū).對于大板子,應在中間多加固定螺絲孔.板上有重的器件或較大的接插件等受力器件邊上也應加固定螺絲孔,有需要的話可在適當位置放上一些測試用焊盤,最好在原理圖中就加上.將過小的焊盤過孔改大,將所有固定螺絲孔焊盤的網絡定義到地或保護地等.

　　放好后用VIEW3D功能察看一下實際效果,存盤.

　　7、布線規(guī)則設置

　　布線規(guī)則是設置布線的各個規(guī)范(象使用層面、各組線寬、過孔間距、布線的拓樸結構等部分規(guī)則,可通過Design-Rules的Menu處從其它板導出后,再導入這塊板)這個步驟不必每次都要設置,按個人的習慣,設定一次就可以.

　　二、PCB板設計的熱設計原則:

　　1、溫度敏感的元器件(電解電容等)應該盡量遠離熱源.

　　對于溫度高于30oC的熱源,一般要求:

　　在風冷條件下,敏感元器件離熱源距離不小于2.5mm;

　　在自然冷條件下,離熱源距離不小于4mm.

　　2、風扇不同大小的進風口和楚風口將引起氣流阻力的很大變化(風扇的入口越大越好).

　　3、對于可能存在散熱問題的元器件和集成電路芯片等來說,應盡量保留足夠的放置改善方案的空間,目的是為了放置金屬散熱片和風扇等.

　　4、對于能夠產生高熱量的元器件和集成電路芯片等來說,應把它們放在出風口或者利于對流的位置.

　　5、對于散熱通風設計中的大開孔來說,一般可以采用大的長條孔來代替小圓孔或者網格,降低通風阻力和噪聲.

　　6、在進行PCB的布局過程中,各個元器件之間、集成電路芯片之間或者元器件與芯片之間應該盡可能地保留空間,目的是利于通風和散熱.

　　7、對于發(fā)熱量大的集成電路芯片來說,一般盡量將他們放置在主機板上,目的是為了避免底殼過熱.如果將他們放置在主機板下,那么需要在芯片與底殼之間保留一定的空間,這樣可以充分利用氣體流動散熱或者放置改善方案的空間.

　　8、對于PCB中的較高元器件來說,設計人員應該考慮將他們放置在通風口,但是一定要注意不要阻擋風路.

　　9、為了保證PCB中的透錫良好,對于大面積銅箔上的元器件焊盤,要求采用隔熱帶與焊盤相連;而對于需要通過5A以上大電流的焊盤,不能采用隔熱焊盤.

　　10、為了避免元器件回流焊接后出現偏位或者立碑等現象,對于0805或者0805以下封裝的元器件兩端,焊盤應該保證散熱對稱性,焊盤與印制導線的連接部分的寬度一般不應該超過0.3mm.

　　11、對于PCB中熱量較大的元器件或者集成電路芯片以及散熱元件等,應盡量將它們靠近PCB的邊緣,以降低熱阻.

　　12、在規(guī)則容許之下,風扇等散熱部件與需要進行散熱的元器件之間的接觸壓力應盡可能大,同時確認兩個接觸面之間完全接觸.

　　13、風扇入風口的形狀和大小以及舌部和漸開線的設計一定要仔細,另外風扇入風口外應保留3~5mm之間沒有任何阻礙.

　　14、對于采用熱管的散熱解決方案來說,應盡量加大和熱管接觸的相應面積,以利于發(fā)熱元器件和集成電路芯片等的熱傳導.

　　15、空間的紊流一般會產生對電路性能產生重要影響的高頻噪聲,應避免其產生.