了解如何做好pcb板设计的布局

电子器件设计的基本流程包括：项目启动、市场调研、项目规划、项目详细设计、原理图、PCB布局、布线、PCB制造、焊接、功能、性能测试等。在教学过程中，我们一般设计 电子设备按以下步骤：

第一步：获取产品需要的功能；

第二步：确定设计方案，列出所需元器件；

第三步：根据元素表绘制元素符号库；

第四步：根据需要的功能设计，调用元器件符号库，绘制原理图，用仿真软件进行仿真；

第五步：根据实际元器件形状绘制元器件封装库；

第六步：调用元器件封装库，根据原理图绘制PCB；

第七步：PCB打样；

第八步：电焊、调试、检测等。如果不符合设计要求，请重复以上步骤。

PCB设计是上述电子产品设计过程中最重要的环节，也是电子产品设计的核心技术。 在实际电路设计中，原理图绘制和电路仿真完成后，还需要将电路中的实际元器件最终安装到印刷电路板（printed circuit board，简称PCB）上。 原理图的绘制解决了电路的逻辑连接问题，而电路板的物理连接是用铜箔完成的。

一、什么是印刷电路板？

印制电路板是指以绝缘基板为基本材料，加工成一定尺寸的板材。 板上至少有一个导电图案和所有设计的孔（如元件孔、机械安装孔、金属化孔等），以方便元件之间的电气连接：

印制电路板具有可重复性和可预测性。 所有信号均可沿导线任意一点直接测试，不会因导线接触造成短路。 印刷电路板的大部分焊点可以一次焊接。

由于印制板具有上述特点，自问世以来得到了广泛的应用和发展。 现代印制PCB板已向多层次、细线方向发展。 特别是从20世纪80年代开始普及的SMD（表面封装）技术，将高精度PCB技术与VLSI（超大规模集成电路）技术紧密结合，大大提高了系统安装密度和系统可靠性。

二、印制板的发展

虽然印制电路技术在二战后发展迅速，但“印制电路”概念的起源可以追溯到19世纪。

19世纪，印刷电路板的大量生产并不涉及复杂的电子电气设备，而只是大量的无源元件，如电阻、线圈等。

1899年美国人提出在基板上冲压金属箔制作电阻器的方法，1927年又提出电镀法制作电感器和电容器。

经过几十年的实践，英国的保罗艾斯勒博士提出了印制电路板的概念，为光刻技术奠定了基础。

随着电子器件，特别是晶体管的出现，电子仪器和器件的数量急剧增加，变得更加复杂。 印制电路板的发展进入了一个新的阶段。

20世纪50年代中期，随着高附着力覆铜板大规模发展的出现，奠定了印制电路板大规模生产的物质基础。 1954年，通用电气公司采用了图案电镀：蚀刻法。

20世纪60年代，印制板得到广泛应用，日益成为电子设备的重要组成部分。 除了大量采用丝网印刷和图案电镀：蚀刻（即还原）等工艺外，还采用加法工艺来提高印刷线的密度。 目前，高层数的多层印刷电路、柔性印刷电路、金属芯印刷电路、功能性印刷电路等得到了长足的发展。

国内印制电路技术发展相对缓慢。 20世纪50年代中期开始试制单板和双板。 20世纪60年代中期试制金属化双面印制板和多层印制板。 1977年左右，采用电镀腐蚀花纹电镀工艺生产印制板。 1978年试制了一种加成材料——铝箔箔，用半加成法制造了印制板。 80年代初期，开发了柔性印制电路和金属芯印制板。

三、PCB原理

印刷电路板在电子设备中有四种一般用途。 为电路中的各种元件提供必要的机械支撑； 提供电路的电连接，实现集成电路等各种元器件之间的线路连接或电绝缘。 (3)按要求提供电路的电气特性，如特性阻抗。 用标记标记安装在板上的每个组件，以便于插入、检查和调试。

四、印制板的种类

目前印制电路板一般都涂有铜箔，所以也叫覆铜板。 按线路板导电层划分：

1.单面印刷板

单面印制电路板是指单面有导电图形的印制电路板，其厚度约为0.2~5.0mm。 在一面涂有铜箔的绝缘基板上，通过印刷和蚀刻的方法在基板上形成印刷电路。 适用于有共同要求的电子设备。

还有更严格的规定：布线之间不能交叉，单独的线必须绕开。

2.双面印刷板

双面印刷电路板是指双面都有导电图案的印刷电路板。 其厚度约为0.2~5.0mm。 在两面涂有铜箔的绝缘基板上，通过印刷和蚀刻在基板上形成印刷电路，两面通过金属化孔实现电互连。 本发明适用于要求高的电子设备。 由于双面印制板的PCB布线密度高，可以减小器件体积。

3.多层印制板

多层印制电路板是由导电层和绝缘材料交错排列而成，具有两层以上导电层的印制电路板。 层与层之间的电互连是通过金属化孔实现的。 印制板的多层连接线短而直，易于屏蔽。 但印制板工艺复杂，由于采用金属化孔，可靠性稍差。 通常用在电脑卡上。

对于PCB的生产，层数越多，生产工艺越复杂，故障率越高，成本也越高。 因此，多层PCB只能用于高级电路。