2019-05-29 15:02:48
電路板制作是一門專業的學問，它涉及了很多方面的知識，如電學、磁學、美學、機械學、空間想象思維等多方面的知識，還需要了解市場行情，電子科技發展等。可以說，一塊簡單或要求不高的電路板，只要學會了制作工具就可以制作。但一塊好的要求高的電路板，你就要從原理圖優化設計，到PCB的合理布置都要經過精心的考慮。電路板的繪制要有講究，不能隨便放置元件，在考慮電氣性能通過良好的基礎上，要考慮到元件的大小、高低搭配一致，做到有層次感。電路板上屬于同一功能塊的元件應盡量放在一起，發熱量大的元件要用較寬的敷銅區把元件底部與元件外的空區域連接在一起，利用了銅的良導熱性把熱量導走到外面的大面積處，增大散熱面積，便于散熱。好的板需要考慮線路簡潔，電路通暢，電磁兼容，抗干擾能力強，是高頻要上得去，元件在電路板上密度要大致均勻，高低適當，盡量美觀大方。
拿到一幅電路圖，首先看清楚電路的原理、功能，控制和被控對象，理清電路的邏輯。制作電路板，盡可能做到“一次定型”，避免浪費現象。
繪制電路板的過程步驟，一般如下：
1．檢查標注。給各個元件一個標號。一般元件的標號規則，在下表列出：
元件 | 第一字母 | 元件 | 第一字母 | 元件 | 第一字母 |
電阻 | R | 電感 | L | 按鍵 | K或KEY |
排阻 | RP | 發光管 | L或LED | 電位器 | W或RW |
電容 | C | 集成塊 | U | 蜂鳴器 | B |
二極管 | D | 晶振 | X或Y | 單排針 | J |
三極管 | Q或T | 橋堆 | D或DW | 雙排針 | JP |
根據各元件的功能不同，也可直接給它一個功能名字，如電源指示燈用POWER、運行指示燈用RUN，復位按鍵用RST或RESET等。也可使用自動標注，把各個元件標注不同的序號，但一般都是自動標注帶問號（？）的，如R？，D？等，這樣使個類元件名稱分開，方便查閱和檢查。
2．電氣規則檢查。簡單的原理圖出錯幾率比較小，復雜的電路原理圖由于所用元件較多，網絡節點較多，網絡繁復，這樣人為檢查就容易漏掉一些錯誤，如網絡標號多一字母或少一字母，有時又只寫了一個網絡標號，或者有兩個元件用同一個名的，這些錯誤使用電氣規則檢查一般都能檢查出來。還有一些電路原理上的錯誤，可以在后來繪制PCB時，通過仔細的分析發現。
3．封裝。給元件一個合適的外形形狀，便于使實物與所繪制的PCB板對應。一個元件可以使用不同的封裝，一個封裝也可用于不同的元件。適當的封裝應該是和元件剛好配合，這樣就需要在元件封裝前了解實物的大小，管腳間距，外形尺寸。常用封裝如：
元件 | 封裝 | 元件 | 封裝 |
電阻 | AXIAL0.3(1/16W) AXIAL0.4(1/8W) | 集成塊 | DIP SO SOP PLCC |
貼片電阻 | 0805 | 發光管（插件） | LED-1 |
排阻 | SIP-5 SIP-9 | 發光管（貼片） | LED-SO 0805 |
電容 | RAD0.2(瓷片)，RB-.2/.4(電解) | 晶振（插件） | XTAL-1，RAD0.2 |
貼片電容 | 0805 1210 | 晶振（貼片） | XTAL-2 |
二極管(插件) | DIODE0.3 DIODE0.4 | 橋堆（插件） | BRIDGE-2 |
二極管(貼片) | 1005 | 橋堆（貼片） | BRIDGE-1 |
三極管(插件) | TO-92 | 按鍵（小） | KEY-A |
三極管(貼片) | SOT-23 | 電位器 | VR-5 |
電感 | 電容封裝 | 蜂鳴器 | BUZZER1 |
電源接口 | POWERJACK | 排針 | SIP |
上表為常用的一些元件封裝，個別情況可在庫里查找，或自己建立封裝，封裝盡量用常用的，或容易找的。
4．創建網絡表。計算機會根據此網絡表把相同的網絡連接起來，在繪制PCB板時有飛線連接，便于布線。
5．啟動一個新的PCB，在PCB里加入所需的元件封裝庫。
6．更新PCB。更新PCB使用原理圖菜單中[Design]/[Update Design]的命令對話筐，點擊[Preview Changes]，這里是看原理圖里的封裝和庫里的封裝是不是對應或PCB里庫是否加了，我們會根據這里出現的錯誤、警告來修改原理圖，直到把所有的錯誤清除，后點擊[Execute]，回到PCB里，元件就生成到PCB里了。
7．確定外形尺寸。根據電路的用途、難易程度，找一個合適的板面，確定板面的邊框、固定孔、接口位置、指示燈位置，如果有以前用過的外殼能適合本電路的用途，就根據它的電路版面繪制。盡量采用現成模版庫的電路模板。
8．放置元件。放置元件的規則是先把各種需要固定的接口放好，如電源接口，串行口，外露的指示燈等。其他不須外露的元件就放置在各種接口側，元件按功能塊分置，按電路邏輯排列先后，盡量按連線最短安放，大元件與大元件之間排列要有一定的美觀性（橫齊、豎齊或中對），小元件也要整齊排列。注意：在排元件時就要考慮放置元件標注和各種說明性文字的地方。
9．電路連線，把相同網絡的節點連起來。連線一般按就近原則連，其中要考慮的問題有：網絡線條的頻率高低，抗干擾與電磁兼容，線條的載荷能力等。現在用的大部分都是貼片加插件元件和雙面板，所以線條一般盡量布在元件面，另一面是大面積的敷銅地。雙面都走線的地方應盡量錯開，保證一面有敷銅，這樣可以更好地抗外界的電磁干擾。布線可以使用自動布線，但自動布線布的有很多不如人意的地方，所以一般都是手工連線，連線時是從一個個功能塊開始的，一般先把地網絡隱藏，把其他網絡布好后再連電源正網絡，電源一般星形網和樹形網或者是兩個混合網，主干采用星形，支采用樹形。
線條的拐彎不能是直角，如有要用兩個四十五度角或圓弧代替，是T字形的地方要把它的直角的地方填充為斜邊。各網絡之間有很多交叉的，看是否可以改原理圖來照顧PCB板圖，如LM324有四個運放，繪制時就要看電路板的結構來分配芯片四個運放的位置。單片機的很多腿也可以改換，要看具體的電路而定，CPLD的腿就更容易改了。其他的還有各種與門、非門、或門，各種多路驅動器，多路隔離器等。
10．線路調整，縱觀全局，把不合理的地方改一改。載流大的線條要加粗，多條排狀的地方要均勻，使看起來美觀，元件不合理的地方要把線刪掉調整。
11．敷銅。先敷底面，敷后就可在適當的地方加一些導孔，便于上下層之間的連接。上層的線走得多，因此很多地方的地網絡都沒有連通，所以這時就用導孔把它同底層連通。再敷上層銅。
12．標注。標上說明形文字，如電源接口的電壓、極性，排針接口的針腳定義，重要器件的說明，電路板名稱，公司徽記等，這些都標在絲印層。還有公司的網址一般標在底層的下部適當的地方，注意：標在底部的文字要鏡象，也就是說從正面看過去是反的。
13．設計規則檢查[Tools]/[Design Rule Check]，運行檢查（Run DRC）。計算機可以按所設計的規則進行檢查，可以檢查出網絡的通斷，是否按所設計的規則布線，根據出現的問題仔細校對，修整。
14．再次檢查原理圖SCH，確定它的正確性；再次檢查印制板PCB，確定它的正確性。檢查內容包括：
A．電源接口的孔徑及形狀、標號、電壓大小、交直流。
B．有串行口的要看看發射和接收是否連接正確。
C．電路中存在CPLD元件，則看是否設有JTAG標記等。
D．電解電容的極性標志是否搞反，指示燈極性方向是否放錯，蜂鳴器、橋堆的正極對否。
E．三極管的基極、發射極、集電極是否放對。
F．有插針引出的針腳說明是否標好、標對。
15．如果一切正常，則導出PCB文件。
16．按“電路制板要求.dlt”模版填寫電路制板要求文件，然后將導出的PCB文件、電路制版要求用壓縮軟件WINRAR打成“文件名.ZIP”包
部門 | 項目 | |||
電路名稱 | ||||
文件名稱 | ||||
制作數量 | 第 次制版 | |||
制版合同號 | 原合同號 | |||
電路尺寸 | （公制） 170.2 mm * 116.6 mm | （英制） 6700mil*4600mil | ||
制版要求 | 示例： 1、厚度為 1.6mm 的環氧雙面板； 2、焊盤用鉛錫工藝； 3、全部通孔用阻焊層覆蓋，阻焊層著色為淺綠色。 4、電路板的四個角需要倒圓角,請注意倒角半徑。 5、線路板尺寸要精確。 注意：四角安裝孔位置與大小；電源接口（POWER）的焊孔的孔徑及形狀大小。
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制版人員
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工藝主管
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項目主管
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負責人員 聯系方式 | ||||
17.按照EXCEL標準模板列出元件清單。格式如下：
序號 | 元件名稱 | 規格` | 型號 | 單位 | 數量 | 封裝形式 | 標號 | 單價 | 金額 | 備注 |
1 | 電阻 | 0805 | 47Ω | 只 | 2 | 0805 | R3，R5 | |||
2 | 電容 | 0805 | 104P | 只 | 3 | 0805 | C5，C8 | |||
3 | 二極管 | 1005 | 4148 | 8 | 1005 | D1-D8 | ||||
4 | 三極管 | SOT23 | 8550 | 只 | 8 | SOT23 | Q1-Q8 | |||
5 | 復位管 | SOT23 | MAX810 | 只 | 1 | SOT23 | U5 | |||
6 | 集成塊 | DAC0832 | 塊 | 1 | DIP20 | U12 | ||||
7 | 集成塊 | ADC0809 | 塊 | 1 | DIP28 | U9 | ||||
8 | DIP40座 | 只 | 1 | DIP-40 | U1 | |||||
9 | 插針 | 針 | 16 | SIP | J1 | |||||
10 | 雙排針 | 雙 | 14 | SIP7-2 | JP1 | |||||
11 | 蜂鳴器 | 交流 | 只 | 1 | BUZZER | B1 | ||||
12 | ||||||||||
合計 |
模版文件名為：電路元件清單（excel）.
補充：1電路板的長度單位一般都使用英制（mil）,100mil=2.54mm .但我們已習慣用公制，在不能想象長度的地方我們就把它切換為公制，公制與英制之間的轉換用快擊鍵（Q）鍵轉換。
2：在把原理圖生成PCB板圖的過程中，會出現有些元件找不到封裝，而里面又有的情況，原因是有些原理圖封裝庫里的元件腳的數目寫成了（A，k）之類的符號了，而PCB庫里用的又是（1，2）等，這樣就對應不上，只要把原理圖庫里和PCB里的數目改為一致就行了，一般改原理圖庫，把它的管腳號按1，2，3，----- 這樣排列。出現這樣的情況一般有二極管，三極管，橋堆等。
