PCB制作流程详解

对首次接触印制电路板设计的用户而言，往往不知道进行PCB设计究竟有哪些步骤，应该从什么地方开始，各个步骤之间的衔接关系是什么，因此，在进行印制电路板设计之前，有必要先向用户阐明一下印制电路板设计的流程。

通常根据设计经验和习惯，在准备好原理图和网络表文件后，先创建一个空白的PCB文件，再设计PCB的外形、尺寸，然后设置自己习惯的环境参数。一般情况下，环境参数的设置是一次性完成的，在以后的工作中很少修改。在装入元器件库后，通过原理图编辑器或印制电路板编辑器装入预先准备好的网络表及元器件外形封装，接下来就可以设置工作参数了，通常包括板层堆栈管理器的设定和布线规则的设定。在上述准备工作完成后，就可以布局元器件了。接下来的工作是自动布线、对不合理的地方进行相应的手动调整、对电源和接地信号进行敷铜，最后进行设计校验检查。这样，一块印制电路板就设计好了。在设计工作完成之后，还应当将设计完成的线路图文件进行存盘、打印，导出元器件明细表，并且将导出的PCB线路图送交制板商制作。

总的来说，印制电路板的设计流程，基本上可划分为以下几个步骤，如图9-1所示。

（1）准备原理图和网络表

原理图与网络表的设计和生成是电路板设计的前期工作，网络表是印制电路板自动布线的关键，更是联系原理图和PCB图的桥梁和纽带。但有时也可以不用绘制原理图，而直接进行PCB的设计。

图9-1 印制电路板设计流程

（2）规划电路板

电路板的规划包括电路板的规格、功能、成本限制、工作环境等诸多要素。这一步还要确定板材的物理尺寸、元器件的封装和电路板的层次，这是非常重要的工作，只有决定了这些才能确定电路板的具体框架。

在草图规划完成后，可以启动Protel DXP的PCB编辑器创建一个新的空白的PCB文件。在PCB文件创建完成后，可以设计电路板的物理边界（外形尺寸）和电气边界等尺寸。

（3）设置环境参数

PCB的环境参数分为PCB系统参数和PCB电路参数，主要包括元器件的布置参数、分布参数、布线参数等。通常这些参数取系统的默认值即可，或经过第一次设置后就无需修改。PCB环境参数设计的好坏，将会直接影响到用户的工作效率，有时初学者体会不到，在后面的PCB设计过程中，将会详细介绍这方面的内容。

（4）装入网络表和元器件封装

网络表是自动布线的关键。布线工作也因网络表的存在而变得简单，同时也提高了布线的准确性。

元器件封装就是元器件的外形，每一个装入的元器件都有相应的封装，这样才能保证电路板布线的正常进行。元器件封装形式代表着元器件的实物外形引脚关系，与原理图编辑器内的元器件图形符号一一对应，是PCB布线中必不可少的内容。正确装入网络表后，系统会自动为大多数元器件提供封装。但是对于用户自己设计的元器件或某些特殊元器件必须由用户自己定义或修改元器件的封装。

（5）设定工作参数

在Protel DXP中，PCB编辑器为PCB的工作层提供了强大的管理功能，采用“Layer Stack Manager”（图层堆栈管理器）可对各种板层进行设置和管理，如图9-2所示。(www.xing528.com)

图9-2 “Layer Stack Manager”对话框

在图层堆栈管理器中，根据设计需要，可以将PCB设计成单面板、双面板和多层板3种类型。

在设定完PCB的类型后，还应当预设工作参数，如相应的布线规则等。

（6）元器件布局

由电路原理图根据网络表转换生成的PCB图，其上的元器件布局都不是很规则，甚至有的会相互重叠，因此必须将元器件重新布局。元器件布局应当从机械结构、散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面进行综合考虑。元器件布局的合理性将影响到布线的质量。在进行单面板的设计时，如果元器件布局不合理，将无法完成布线操作。在进行双面板设计时，如果元器件布局不合理，布线时将会放置很多过孔，使电路板走线变得复杂。一般来说，布局的顺序应是先布置与机械尺寸有关的元器件，然后是大的占位置的元器件和电路的核心元器件，最后是外围的小元器件。

（7）自动布线与手动调整

Protel DXP提供了强大的自动布线功能，采用了Altium公司最新的Situs技术，通过生成拓扑图的方式来解决自动布线时遇到的困难，用户设置好布线规则后，可以用系统提供的自动布线功能进行自动布线。只要设置的布线规则正确、元器件布局合理，一般都可以成功完成自动布线。

因为元器件布局等原因，自动布线可能无法完全解决问题时，就需要进行手动调整，以满足设计要求。其实在比较复杂的电路板中，考虑到电气特性的要求、干扰等因素，经常是采用手动布局和手动布线。

（8）敷铜

在PCB设计中，为了提高电路板的抗干扰能力，通常将电路板上没有布线的空白区间铺满铜膜。并将所铺的铜膜接地，以便于电路板能更好地抵抗外部信号的干扰。

（9）DRC检测

对布线完毕后的电路板进行DRC（设计规则检测）检测，以确保板图符合设计规则，所有的网络均已正确连接。

（10）文件的保存、打印和输出

在PCB完成后，可以生成相应的各类报表文件，如元器件清单、电路板信息报表等。这些报表可以帮助用户更好地了解所设计的印制电路板和管理所使用的元器件。

生成了各类文件后，可以将各类文件打印输出保存，包括PCB文件和其他报表文件，以便存档。