如何设计电路板
关键的外卖
电路板设计首先要将设计文件纳入到工艺流程中。
设计者必须根据制造商的规范和设计要求建立土地模式和设计规则。
布局过程，作为最后的预制造阶段，代表了设计师的大部分义务。
有了一些指导和经验，布置密集的板设计可以成为第二天性
设计师第一次布置电路板通常是一段充满错误、挫折和必要的毅力的经历。这不是用户的错，也不是界面的错——PCB设计是一个复杂的话题，涉及到许多工程学科，材料科学，化学等等。尽管风险要低得多，特别是如果板子只是对初学者知识的测试，而不是用于制造的实际板子，设计师还是希望尽早建立健康的最佳实践。学习“如何做”和“为什么做”，而不是“该做和不该做”，将进一步增强设计师的知识和信心。这篇关于如何设计电路板的简要介绍将指导读者设计过程的基本步骤和他们应该吸取的教训。
如何设计电路板:导论
业余版式设计师常犯的一个错误是急于达到设计的标准。原因不难理解:棋盘是设计中有趣的部分，用户在这里玩3D解谜游戏，试图根据提供的原理图和约束找到最佳设计方案。为了节省时间，可能会倾向于使用autorouter(一种自动软件算法，试图完成板的放置和路由)。虽然在许多设计中，自动外壳是一个有用的工具，但它通常是使设计非常密集的最后一根稻草，而不是在出现问题的第一个迹象时就部署的东西。因为所有的好东西都是有时间的，所以在深入项目之前，设计师必须首先投资于提供设计构建块的底层数据结构。
学习如何设计电路板的过程很可能从一些控制文件开始，通常是一个材料清单(BOM)，原理图和一些额外的设计信息:
物料清单,BOM包含所有与最终放置在板表面的部件相关的信息。这包括数量计数、制造商零件编号(mpn)、参数值和参考编号。
示意图,如果板子是设计的核心，那么原理图文档就类似于大脑和神经系统。的原理图包含所有信息组件将如何连接以及它们的共享网络(电路/网络分析命名模式中的节点的同义词)。
额外的文件,这可能是很多东西，包括文字处理或其他类似的文本和图像丰富的文件格式，其中包含从初始工作命令的所有要求更改，以及工程团队希望引起设计师注意的任何其他信息(电源电路布局、堆叠和通径设计或设计规则)。
编制土地模式和建筑设计规则
从这一点开始，布局设计人员开始研究零件查找目录上的mpn，以找到BOM中所有组件的数据表(如果这没有包括在设计文档中)。该数据表有两个用途:
- 它给出了零件的尺寸或垫的布局，为设计师建立一个准确的土地模式的安置。
- 它提供了关于如何最好地布局包含有问题的组件的电路以获得最佳性能的附加信息。
地面模式是组件放置在板上时所占用的空间，包含任何垫块和钻孔信息。不适当的尺寸或不对齐的土地模式特征会在组装过程中导致一系列问题。至于第二点，许多电子产品需要有精心设计的布局和铜特征设计设置，以实现效率最大化。这在电力电路中很常见，在仅由无源元件组成的电路块中问题不大。
在土地图案与它们各自的原理图符号正确关联之后，在进行布局之前还需要进行最后一步:规则设计。通过约束管理器设置设计规则的想法是，这样设计师就不需要在头脑中快速判断什么是有效的设计，什么是无效的设计。把那样乏味的事情交给电脑处理要容易得多。通过设置规则，规则检查功能可以通过屏幕上的指示通知设计师规则是否被违反。这可以防止设计师在错误合成的设计上投入大量时间设计约束，直接反映了制作木板所用材料和机械的复杂程度。
设计以布局过程为高潮
版式设计师现在到了以他们命名的时刻。为原理图软件导出一个网络列表，并使用所有组件土地模式、网络名称、参考指示符和设计器包含的任何其他信息填充板。布局应该首先从分组开始——设计者使用原理图作为参考，在电路板上排列电路块。应该通过扇出提供足够的间距，但确切的距离不像组件的位置和旋转那么重要。如果有任何关键信号，如时钟、数据线、微分对等，这些跟踪运行的距离应该优先排序。否则,一般经验法则是功率和返回的短短轨迹，以及任何剩余信号的最短和最直接的可能轨迹。
有了一个被批准的位置，大多数设计师准备布线板，把设计放在床上，但还有一个最后的步骤。电源和地面的平面设计需要在相关的层上成型。所有的电源和接地通孔都应该在这些铜形状的周长范围内，但可能需要跨多个层分割相同的网络平面，甚至运行较宽的轨迹，以到达远离主要分布区域的相同的网络通孔。在任何情况下，当在与电源平面耦合的层上布线时需要小心:为了信号完整性的目的，在几乎所有情况下都应该避免跨越分割平面。
如何设计电路板的过程是布局设计师的核心职责;来帮助完成这一任务以及其他辅助任务，Cadence的套件PCB设计和分析软件为用户提供无与伦比的支持和功能。
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