logo
正文印刷电路板PCB）研究设计初学者和老手适用的7个基本的（并且重要的）技术和战略，如果在PCB设计过程中注意这些技术，可以为你和你的团队减少再设计次数，缩短设计时间，减轻整体设计结果的诊断。下面，一个一个地看看吧。
1、熟悉PCB工厂制造流程
在这个无结晶圆工厂IC业者走的时代，许多工程师基于他们的设计文件制造的PCB生产程序和化学处理过程实际上是不知道的。这不是值得吃惊的事。但是，缺乏这样的实际操作知识，很多新手工程师都会做出不需要的复杂设计决定。
设计真的那么复杂吗？不能用更大的网格进行布线，不能降低电路板的成本，提高可靠性。PCB设计初学者容易犯的其他错误中有不必要的过小通孔尺寸以及盲孔（（blindvia）以及埋孔buriedvia。这些先进的贯通孔结构是PCB设计师的利器，但是其有效性被高度脚本化effectiveness，它们是可利用的工具，但是不一定必须使用。
PCB设计在专家Bert Simonovich的博客文章中，关于通孔尺寸比例的问题进行了叙述。ldquo;长宽比6：通过1的贯通孔，可以确保电路板在任何地方都可以生产。rdquo;大部分的设计，稍微考虑一下计划的话，就能避免高密度HDI的特征，再节约成本，提高设计的制造性。
镀铜所需的物理和流体力学能力不是所有PCB代工厂所擅长的。请记住，如果有1个不良的通孔，就可以破坏整个电路板。如果你的设计有2万个洞，你就有2万次失败的机会。不需要使用HDI通孔的话，失败率会马上上升。
2、电路图可以简化设计任务
只是设计简单的电路板，画电路图schematic似乎是浪费时间。特别是有完成一两个设计的经验的情况下。但是，对于第一次设计PCB的人来说，描绘电路图也是很难的任务。跳过电路图是初学者和有中等经验的设计工程师经常采用的战略，但是有助于以可以参考的完整电路图为起点发展布线，确保布线的连接全部完成。以下是理由。
首先，电路图是PCB电路的视觉表示，能够传递多个层的信息。电路的子区域分几页详细描绘，与功能对应的零组件，不管最终的实体布局如何，都可以位于相邻的位置。接下来，由于电路图符号指示每个零组件的每个引脚，所以可以容易地检测非在线引脚。也就是说，不管是否遵守了描述电路的正式规则，电路图都有助于快速视觉判断，以确保电路的完整性。
在设计PCB中，如果作为基本模板有1个电路图，则能够简化布线任务。利用电路图符号完成了链接，同时克服了在不需要反复考虑这些连接的前提下走线的挑战。最后，因为抓住了第一次修订中遗漏的走线连接，所以要节约设计的重做。
3、使用自动接线器但不依赖
大部分的专业水平PCBCAD工具都有自动接线器，但是只要设计PCB不是专业的，自动接线器只能用于初步通过设计。PCB在电路链接中，自动接线器不是一次点击就完成的解决方案。需要事先知道手动接线的方法。
自动接线器是高度可配置的工具，为了充分发挥它们的作用，每次任务都要仔细考虑配线器参数，考虑周全的设定，对于单片PCB上的各模块也必须个别地考虑。也就是说，没有合适的基本通用默认值。
问经验丰富的设计工程师“ldquo”，哪个自动接线器最容易使用呢？rdquo;他们回答“ldquo”。耳朵中间的东西（眼睛）；rdquo;而且他们很认真。布线这个过程像算法一样艺术，因为它本身是启发性的heuristic，所以和以前的回溯算法（backtracking algorithm）相似。
回溯算法特别是在迷宫、谜题等路径选择受到限制的情况下，适于寻找解决方案。但是，在开放且不受限制的情况下，例如在预先配置零组件PCB的情况下，回溯算法无法发挥寻找优化解决方案的优势。除非工程师对自动接线器的制约条件进行了细微的调整，否则该配线成品需要手动检查回溯算法结果的弱点。
走线尺寸还有一个问题，自动接线器无法100%确定一条走线打算通过多少电流，无法确定要使用多少宽度的走线。其结果是，大部分自动配线器产生的配线宽度与规格不符。
考虑使用自动接线器时，请先问问自己：ldquo；在板上设定自动接线器的制约条件，在电路图的各配线上设定约束条件后，手工接线的时间是多少？rdquo;设计工程师的老手，集中在最初的零件布局上，大部分的设计时间的一半，致力于从下面的3个方面优化组件布局。
简化配线，尽量减少飞线rat#39；snest或鼠标线、鼠迹网的交叉等。
总成的近卷线越短越好。
考虑信号序列signaltiming。
前辈们经常使用混合方法手工操作配线，固定位置，用自动配线器处理非关键配线。设计中的自动布线区域有助于管理布线算法中的ldquo。失控runaway状态rdquo；该方法可以在手动布线的控制性和自动布线的速度之间获得良好的折衷。
4、考虑电路板的尺寸和电流
很多从事电子设计的人都知道，像河流一样，流动的电子也有可能面临咽喉和瓶颈。这一点直接适用于车用保险丝（automotive fuse）的设计。通过控制走线的厚度和形状（U型弯曲、V型弯曲、S型等），可以校准保险丝，在电流过载时熔断到咽点。
问题是设计工程师偶尔在他们PCB设计中遇到类似的电咽点。例如，在可以使用两个陡峭的45度的地方，使用90度的弯曲角。弯曲度大于90度时使用的字形状。最多那些导线只会减缓信号的传播速度。最坏的情况下，像汽车保险丝一样在电阻点上熔断。
5、避免裂缝风险
裂纹sliver是制造上的错误，能够通过适当的电路基板设计得到最佳的管理（图1）。为了理解裂纹问题，需要复习化学蚀刻工艺。化学蚀刻虽然是为了分解不需要的铜，但是如果蚀刻的部分特别长、很薄、呈薄片状，则在其形状完全分解之前有时会整体剥离。这种裂纹悬浮在化学溶液中，可能随机落在另一个电路板上。
在图1的示例中，布线之间的窄屏蔽对于电路板是安全的。
同样可能发生的风险是，裂纹残留在原来的电路板上。当裂纹足够窄时，酸液槽可能腐蚀下面足够的铜并剥离裂纹部分。于是裂缝像旗一样粘在电路板上到处飘来飘去，结果没能避免掉在那个板上其他的线路短路。
那么，潜在的裂缝应该去哪里呢？怎么做才能避免裂缝的发生呢。PCB在布线的情况下，最好避免留下如图2所示的非常窄的铜线区域。通常在导线与焊盘之间的间隙相交且满足平面的情况下产生这样的区域（图3）。如果将铜线的最小宽度设定为大于制造商允许的最小值，你的设计应该没有问题。标准的最小蚀刻宽度是0.006英寸。
图2是非常窄的裂纹风险区域，例如，在图中的原始设计文档中的示例中，在制造时不受控制地剥离，可能引起短路和良性问题。
图3在该例子中，化学蚀刻窄的裂纹填充的形状/尺寸发生变化。裂缝被剥离后，会产生意想不到的垃圾和浮游物。
6、关心DRC
自动配线器的设定通常针对设计功能进行，但设计规则检查器（Design Rule Checker、DRC）一般用于取入制造商的设计限制。安装过程同样复杂，但远优于自动接线器。大多数设计团队最终会将裸板的制造成本标准化，将良率最大化，确立组装、检查、测试尽可能一致的设计规则。
不仅有助于设计，这些设计规则也有助于在购买部门建立一致性，通过将设计维持在事先定义的制造限制上。如果基板制造的价格一致，通常购买可以减少需要维护的特定PCB制造协议的数量。
为了解决所有这些问题，有很多PCB设计工具被嵌入其中DRC也有被称为ldquo的工具。约束管理器 （constraint managers）rdquo;编辑中DRC交互标记设计违反。对选择的制造商设定DRC规则后，就做好了认真处理错误的准备。
DRC工具一般在设计上是保守的，在报告可能的错误时也会出错，必须由你来判断。过滤数百个ldquo。可能的rdquo；问题很烦，但无论如何也要做。这个问题列表可能隐藏了您第一个流传送失败的原因。除此之外，如果你的设计触发了大量错误，就需要代表你的操作方法进行改进。
拥有20多年丰富经验的电子电路板设计工程师DaveBaker建议：ldquo；理解布线工具提供的演示系统，正确设置，确认所有级别的演示需要时间。展示工具强大而灵活，但会给人带来困惑和危险。错误的介绍容易引起缺陷或不能制造的电路板，限制了演示设置的错误DRC，可能会失去功能。rdquo;
他举例指出“ldquo”。每次DRC通过了，但是有不能制造电路基板或没有功能的可能性。我以前见过这样的情况。原来设计小组很高兴电路板通过了DRC检查，但是第一个产品放在试验台上就冒烟了。为了追踪故障的原因，队伍回到CAD工具的约束管理器。约束管理器如果没有设计意识的话，不管有什么不好的事情，都可以做。rdquo;
例如，电子几乎每天都接受电路板设计报价单的要求，除非在几个重要领域，否则设计公差和间隙不会被大幅度压缩。在这种情况下，PCB代替工厂Sunstone因为允许范围超过了我们能力的范围，所以不能制作电路板。或者可以制作电路板，但是涨价后有良好的风限。这样的客户在设计时如果考虑到特定制造商的能力，就能从中获得利益。
7、了解现有工厂合作伙伴
DRC关于设定进行讨论后，最后的这个PCB设计秘诀这个技巧基本上都是多余的，但是完全不是多余的。除了有助于正确设定DRC规则外，还被生产电路板设计的厂商所知，在进入追加工厂之前可以协助。
在优良的替代工厂，提供了减少设计重复的方法、减少测试台错误消除时产生的问题的方法、提高电路板生产性的方法等订货前的合作和建议。美国卡内基美隆大学）（Carnegie-Mellon University）博士课程的Hugo在部族文中，为了理解制造商的议题发表了以下评论。
ldquo;各厂家都有自己的标准，如最小线宽、间隔、层数等。在开始设计之前，你应该好好考虑自己的要求，然后找到你的制造商。您的需求中也包含了PCB材料水平。FR-1（纸-酚醛树脂混合物）到FR-5（玻璃纤维和环氧树脂）。大多数PCB原型制造商是FR？使用4，FR？2也经常被用于很多的消费用途。材料的种类会影响电路板的强度、耐久性、吸湿性、阻燃性FR。rdquo;
PCB理解流程和你的制造商采用了哪个过程和生产方法，有助于更好的设计决定。去拜访中意的制造服务提供商，直接看看工艺可能会很吃惊。另外，在将设计图发送给生产之前，可制造性设计DFM要充分利用工具。
总结
掌握以上7个基本的技术的话，意味着快速可靠，走上了实现专业品质PCB的道路。
包括自动布局和自动布线CAD工具所提供的所有设计工具都是明智的使用，但在设置自动接线器时，为了获得良好的自动布线结果，需要耐心细致地设置。请不要依赖自动接线器来进行接线以外的事情。确保设计中的电流适当，需要手动走线调整尺寸时。而且不管怎样，必须相信飞行线。在这些完全完成之前，你的电路设计不会成功。
