Expert电子实验室--PCB设计基础（PCB设计流程）

一、硬件项目整体开发四大阶段一块成品电路板从无到有必须经历四个核心阶段也是硬件开发的标准工程流程原理图设计确定电路逻辑、器件选型、电气连接关系PCB设计完成板框绘制、元件布局、布线、铺铜、工艺校验生产加工导出生产文件工厂制板、贴片/制件焊接组装手工焊接或机器贴片完成硬件成品其中原理图设计 PCB设计是我们学习的核心重点也是决定电路板成败的关键。二、PCB设计完整分步流程立创EDA专业版下面为新手标准、可落地的完整设计流程全程按照工程实操顺序梳理每一步附带作用与新手注意事项。步骤1新建工程文件工程初始化操作流程打开立创EDA专业版 → 新建工程 → 在工程文件夹下同时创建原理图文件 PCB文件。核心规范原理图与PCB必须归属同一个工程才能实现联动同步、网络同步禁止单独新建原理图或单独新建PCB会导致无法同步更新、报错失联步骤2原理图设计阶段逻辑设计核心1元器件选型与放置根据项目功能需求选择合适参数的电阻、电容、芯片、接口等器件优先使用立创EDA自带基础库元器件特殊器件处理基础库找不到的芯片/元件需要手动新建元器件库自定义引脚、属性、封装2原理图电气布线按照电路功能模块完成连线建立器件之间的电气网络关系严格贴合电路原理杜绝逻辑错误。3原理图DRC设计规则检查关键质控步骤① DRC全称DRCDesign Rule Check设计规则检查②核心作用硬件设计的质量自检机制用于检测电气错误、逻辑错误、工艺违规问题提前规避后续PCB报错、板子报废。③ DRC常见报错类型新手高频不同网络短路最常见原本独立的信号/电源网络误连接引脚悬空报错芯片关键引脚未接线、未做上拉/下拉处理参数违规、重复位号、封装缺失等问题④硬性要求原理图必须DRC零报错、零警告才可以转入PCB阶段。步骤3原理图后置输出生产必备文件1原理图同步更新至PCB原理图无误后将电气网络、器件封装、连接关系同步更新到空白PCB文件实现原理图与PCB一一对应。2导出BOM物料清单BOM表Bill of Material物料清单记录项目所有元器件的位号、型号、参数、数量、封装、单价等信息是采购元器件、备料、生产贴片的唯一依据。步骤4PCB设计阶段布局布线核心1绘制PCB板框板框决定PCB的外形尺寸、大小规格立创免费打样限制板子尺寸不得超过10cm × 10cm工程原则在满足功能前提下板框尽量小巧紧凑美观且节约成本2模块化元件布局遵循之前学过的规范分模块布局电源模块、主控模块、采集模块、驱动模块、接口模块分区摆放布局是布线的前提布局好看、规整布线才能简洁、稳定3PCB电气布线根据同步的网络关系完成顶层/底层导线连接、电源线、信号线、地线布线。核心口诀布局看逻辑布线看工艺布局布线是PCB设计的重中之重。4PCB铺铜与优化常规完成信号线布线后对GND地网络、电源网络进行大面积铺铜提升稳定性、散热、抗干扰能力。5PCB二次DRC检查最终校验布局、布线、铺铜全部完成后再次执行DRC检查检查线宽、线距、过孔大小是否符合工厂生产工艺检查是否存在短路、开路、违规走线确保PCB完全符合生产规范避免打板报废步骤5导出生产文件打板生产1导出Gerber生产文件Gerber文件是PCB工厂唯一认可的生产文件包含图层、走线、焊盘、阻焊、丝印等所有生产信息。DRC通过后必须导出标准Gerber文件方可发给工厂生产。2平台下单打板立创EDA福利每月两次免费打板机会新手必利用节约学习成本。三、PCB全流程核心步骤汇总表复习必看阶段具体步骤核心作用关键注意点工程初始化新建工程、绑定原理图PCB建立工程联动关系必须同工程创建否则无法同步原理图设计器件选型、建库、布线、DRC校验确定电路逻辑正确性DRC必须零报错严禁带错进PCB文件输出同步PCB、导出BOM清单备料采购、对接PCB设计BOM是元器件采购唯一依据PCB设计画板框、模块化布局、布线、铺铜完成硬件物理结构设计布局决定布线质量优先布局合理工艺校验PCB DRC规则检查规避生产错误、工艺违规两次DRC原理图一次、PCB一次生产打板导出Gerber、平台下单打板工厂制板生产利用免费打板额度降低学习成本四、本节重难点总结两次DRC检查原理图DRC查逻辑错误PCB DRC查工艺错误缺一不可。布局优先原则好布局成功布线的一半布局混乱必然导致布线杂乱、干扰严重。三大核心文件原理图逻辑、PCB物理、BOM物料、Gerber生产。免费打板限制新手练习板框控制在10*10cm以内可免费打样。无原理图DRC通过绝对不允许进行PCB布线否则后期改错成本极高。