關(guān)于如何設計PCB，您需要了解的重要事項

2022-08-27

關(guān)于如何設計PCB，您需要了解的重要事項

在面包板上準備PCB原型并最終開(kāi)始設計PCB是兩件不同的事情。在開(kāi)始規劃PCB之前，您首先需要了解的并不多。因此，是時(shí)候深入研究如何設計PCB。這不會(huì )是一件容易的事。從第一步到第二步，您將不得不經(jīng)歷具有挑戰性的步驟。

您需要了解的PCB設計基礎知識

您的設備將如何工作取決于 PCB的設計。您將需要不同的電子設備來(lái)創(chuàng )建PCB。在開(kāi)始執行實(shí)際任務(wù)之前，您需要了解有關(guān)PCB的一些基本知識：

PCB尺寸

PCB的尺寸主要取決于設備的尺寸。確保您選擇的PCB尺寸合適，適合您為其設計電路的產(chǎn)品。

PCB上的層

關(guān)于PCB上的層有一個(gè)事實(shí)，即層數越多，您將進(jìn)行的設計就越復雜。另外，這些層會(huì )很昂貴。

兩層

具有兩層的PCB用于玩具產(chǎn)品。

四層

具有四層的PCB用于與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的產(chǎn)品。

六層

六層PCB用于智能手表和智能手機。

電路板要求

如果您要為其他人或您的用途設計PCB，您需要了解一些事項。您必須了解所有創(chuàng )建 PCB的基本要求，例如走線(xiàn)尺寸、起搏、電源隔離和薄膜命名。

開(kāi)始設計PCB之前需要保存的信息

材料

層數

PCB厚度

顏色

表面處理

銅的重量

格柏文件

如何設計PCB分步指南？

如果您一直在尋找有關(guān)如何 設計PCB的問(wèn)題的答案，那么以下是設計PCB所需的所有步驟：

PCB電路設計

設計PCB的第一步是開(kāi)發(fā)原理圖。是的，一份文件或藍圖解釋了PCB上的組件將如何相互關(guān)聯(lián)以及它們將如何協(xié)同工作。您將需要軟件來(lái)創(chuàng )建原理圖文檔。Quadcept 是一款可靠的軟件，因為它專(zhuān)為PCB設計而設計。

現在您必須獲取將安裝在PCB上的所有組件的組件信息。您從供應商處獲得此信息。

列出清單后，您必須將這些詳細信息輸入到軟件中。數據上傳到軟件上；之后，您必須將所有組件固定在一起。

原理圖文件將成為您要設計的PCB的封裝。

它必須包含有關(guān)PCB組件的物理尺寸和板上銅焊盤(pán)位置或通孔的信息。

您需要提前選擇組件并確保它們在市場(chǎng)上可用。

原理圖文檔將成為您的參考文件。如果您忘記了某些內容，您可以從該文件中得知詳細信息。它將避免在設計PCB時(shí)犯任何錯誤。因此，如何設計PCB的第一步是從原理圖文件開(kāi)始。

布局和Gerber文件

完成原理圖文件后，您可以使用相同的軟件創(chuàng )建Gerber文件。該文件將是PCB上組件分配的布局。另外，所有組件將如何通過(guò)PCB層連接。您需要記住，您要設計的層數越多，PCB就越復雜。

首先，您必須根據PCB的功能將其劃分為邏輯部分。將電路板分成邏輯部分后，您需要對相關(guān)區域中的組件進(jìn)行分組。如果你這樣做，你可以減少噪音，保持導電跡線(xiàn)短，并產(chǎn)生干擾。

現在第二步是在設計PCB時(shí)需要牢記UI。為了獲得完美的用戶(hù)體驗，您需要在最方便的位置調整連接器、LED、音頻插孔等組件。

一旦你完成了PCB的設計布局，它就變成了Gerber文件。

這將有助于在現實(shí)中設計PCB。以正確的方式在PCB上放置所有組件非常重要。如果放置不正確，可能會(huì )出現元素相互干擾的情況。因此，您必須確保將它們放在正確的位置。否則，如果您最終導致任何錯誤，您可能必須從頭開(kāi)始整個(gè)設計過(guò)程。

PCB制造工藝

準備好Gerber文件后，就可以開(kāi)始實(shí)際工作了。是時(shí)候將電路板印在電路板上了。開(kāi)始一個(gè)不同的過(guò)程是必不可少的，比如向電路板添加組件。

準備材料

到這一步，您將完成組件選擇，現在您必須訂購它們。在實(shí)際工作開(kāi)始之前，您需要牢記一些基本技巧：

組件交貨時(shí)間

您可能無(wú)法從單一供應商處獲得所有組件。收到零件的交貨時(shí)間可達8-16周。所以，在正確的時(shí)間下訂單。

組件包裝

您應該以卷筒形式訂購組件，而不是單獨包裝。

起訂量

您需要訂購庫存組件。

安裝元件PCB的時(shí)間

在PCB上安裝元件有兩種技術(shù)。讓我們詳細討論這兩種方法：

表面貼裝技術(shù)

通常表面貼裝技術(shù)用于大規模制造PCB。使用準確快速的SMT機器來(lái)完成任務(wù)，以節省時(shí)間、人為錯誤和金錢(qián)。

通孔

這是將所有組件安裝在PCB上的手動(dòng)方式。它消耗了很多時(shí)間，也可能會(huì )延遲您的項目。

焊接

為確保所有組件理想地粘在PCB上，您可能需要進(jìn)行焊接。是的，它會(huì )使元件附著(zhù)在PCB上，之后它們就不會(huì )出來(lái)了。

PCB通過(guò)紅外燈，光熱加熱電路板，直到焊料熔化。一旦焊料熔化，它將組件永久連接到PCB。

每個(gè)組件都有其熱承載能力，因此您需要確保焊接過(guò)程不會(huì )對它們造成任何損壞。

其他焊接技術(shù)

您必須了解其他兩種焊接技術(shù)：

烙鐵焊接

這些焊接技術(shù)在極少數情況下有效。如果您要批量制造PCB，那么這是焊接的理想解決方案。

波峰焊

這種焊接技術(shù)用于通過(guò)通孔方法添加到PCB的組件。首先，PCB進(jìn)行回流焊接，然后在添加其他部件后，手動(dòng)進(jìn)行ware焊接。

最終測試步驟

有必要對PCB進(jìn)行測試以確保其質(zhì)量。未經(jīng)測試，切勿批準PCB。在PCB中有一些很常見(jiàn)的錯誤。諸如未對齊的組件、未正確連接的組件以及連接PCB不同部分的短路等錯誤應該需要連接等。因此，這里有一些針對您的PCB的標準測試：

AOI

自動(dòng)光學(xué)檢測。在此測試中，您需要有一個(gè)黃金樣品，您將與您的PCB進(jìn)行比較。對于此測試，硬件創(chuàng )建者為您提供組件的公差和規格非常重要且必要。您的PCBA必須通過(guò)此測試，并證明它與黃金樣品同樣完美。

它

在線(xiàn)測試。在設計PCB時(shí)，您可能會(huì )在板上留下一些測試點(diǎn)，用于編程、調試和許多其他原因。ICT機器將利用此測試中的這些點(diǎn)進(jìn)行短路/開(kāi)路測試。它將檢查無(wú)源元件值是否在規格范圍內。

X 射線(xiàn)

最后一項測試是最重要的測試之一，即檢查焊接狀況。如果組件不粘在板上并稍后脫落怎么辦？如果焊接過(guò)程沒(méi)有準確完成，電路板可能會(huì )發(fā)生任何事情。因此，在 X 射線(xiàn)的幫助下，在此測試中檢查了球柵陣列的焊接條件。

最后的話(huà)：

現在您可能已經(jīng)得到了有關(guān)如何設計PCB的問(wèn)題的答案。我們已經(jīng)在上面詳細討論了創(chuàng )建PCB的步驟。您可以通過(guò)向其他人提供您的所有要求來(lái)設計您的PCB。否則，如果您自己是一名電子工程師，那么請按照說(shuō)明開(kāi)始設計您自己的PCB。