电子百科 | PCB电路板原理图的设计步骤

印制电路板（PCB）从单面发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于PCB板不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，其体积不断缩小、生产成本不断降低、性能不断提升，因此在未来设备的发展中，PCB将会依然保持强大的生命力。PCB板的制作需要严格按照设计图来进行，清晰、明了的设计图能够简化PCB板生产流程，保持电路顺畅运行，还能够提高生产效率、降低生产成本。那么PCB是如何设计的呢？本文将给您答案。

前期准备

进行电路板设计之前，我们需要准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库，再建立原理图SCH元件库，PCB元件封装库要求较高，它直接影响PCB的组装；原理图SCH元件库要求相对宽松，但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。

PCB结构设计

根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB板框架，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。布线区域和非布线区域需要充分考虑和确定。

PCB布局设计

布局设计就是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成网络表，之后在PCB软件中导入网络表。网络表导入成功后会存在于软件后台，通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接，这时就可以对器件进行布局设计了。

PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序，越复杂的PCB板，布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度，对电路板设计师属于较高的要求。

PCB布线设计

PCB布线设计是整个PCB设计中工作量最大的工序，直接影响着PCB板性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有三种要求：首先是布通，这是PCB设计的基本入门要求；其次是电气性能的满足，这是衡量一块PCB板是否合格的标准，在线路布通之后，认真调整布线、使其能达到好的电气性能；再次是整齐美观，如果走线杂乱无章、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便，布线要求整齐划一，不能纵横交错毫无章法。

布线优化及丝印摆放

人们总说，“PCB设计是一门缺陷的艺术”，这主要是因为PCB设计要实现硬件各方面的设计需求，而个别需求之间可能是冲突的。一般来说，优化布线所花费的时间是初次布线花费时间的两倍。PCB布线优化完成后，需要进行后处理，首要处理的是PCB板面的丝印标识，设计时底层的丝印字符需要做镜像处理，以免与顶层丝印混淆。

网络DRC检查及结构检查

质量控制是PCB设计流程的重要组成部分，一般的质量控制手段包括：设计自检、设计互检、专家评审会议、专项检查等。原理图和结构要素图是基本的设计要求，网络DRC检查和结构检查就是分别确认PCB设计满足原理图网表和结构要素图两项输入条件。

一般电路板设计师都会有自己积累的设计质量检查Checklist，其中的条目部分来源于公司或部门的规范，另一部分来源于自身的经验总结。专项检查包括设计的Valor检查及DFM检查，这两部分内容关注的是PCB设计输出后端加工光绘文件。

Valor检查和DFM检查不是要设计师来完成，毕竟这关系到生产环节，一般都是由PCB板生产商来进行。在迅得，客户发来的设计文件可以通过Valor自动DFM解决方案进行检查，不但精度高，而且速度快。

PCB制板