从零开始的PCB设计：你需要的PCB设计指南

PCB设计是为电子电路创建可以在板上制造的2D设计的艺术和科学。

如果您与电子学有关，无论是业余爱好者或工程专业学生，还是目前在电子学领域工作的人员，那么对PCB设计一无所知几乎是不可能的

正如所说的PCB代表印刷电路板。每当我们在纸上有一个电路，并且想要对其进行测试或构建该电路的物理格式时，我们都会构建一个印刷电路板。因此，基本上，PCB是在纸上绘制的固态电路格式。在设计PCB时，我们需要正确了解电子电路及其相互作用。这就是为什么说PCB设计同时是一门艺术和一门科学。设计人员必须考虑许多不同的参数，但最重要的是PCB的尺寸和安装在其上的组件的数量。良好的PCB设计是指可以在更小的Hey区域容纳更多的组件，同时又不产生Hey的未连接走线。

PCB设计或印刷电路板设计是为我们在纸上创建的电路提供实体形式的过程。通常，我们可以使用面包板制作任何电路的原型。在面包板上，您可以很好地测试电路，但要创建物理电路，则需要设计PCB。印刷电路板的简称是我们通常所说的PCB。PCB设计同时是一门艺术和科学，因为，为了设计PCB，您需要了解电子组件，其电流和相关事物，并且必须具有足够的艺术性以使pcb看起来不错。您可能已经听说过史蒂夫·乔布斯（Steve Job）痴迷于使计算机内部的事物美观，并且还涉及到它，PCB的外观以及板上的走线如何弯曲。

 

PCB设计中要了解的主要步骤是什么？

对于任何能够设计PCB的人来说，首先要知道的几件重要的事情是

l 熟悉电子元器件

l 了解PCB封装（也称为封装）

l 了解正在使用的PCB中的铜面，单面还是双面

l 元件放置，正确的元件放置对于设计电路板至关重要

l 布线时，您需要知道要设计的PCB轨道流过的电流的要求，要求是什么，以及轨道尺寸和允许流过的最大电流之间的关系是什么？

 

PCB是如何设计的？

过去，PCB设计主要是在纸上完成的，其中，人们只需要在纸上绘制图稿，通常是一张方格纸就可以正确地确定尺寸，然后通过绘制将零件的足迹放在纸上。最后一步是使用铅笔简单绘制的轨迹将这些组件互连。在许多学术机构中，这是向学生传授PCB设计及其更好方法的第一步，因为您在第一次学习PCB设计时便掌握了PCB设计的核心概念。

最初，每个人都了解单面PCB，即单侧PCB上只有铜，随着时间的流逝，当我们知道要创建小尺寸的密集PCB时，PCB设计的学习就变得更加复杂。因此，出现了双面印刷电路板，其两面都有铜，因此设计人员可以从PCB的两面放置组件以及走线轨迹。从那时起，大多数设计师转向使用计算机辅助工具进行PCB设计（CAD）

 

PCB由什么制成？

PCB由薄板组成，该薄板的一侧或两侧均沉积有铜。该板通常由非导电材料制成。板的厚度通常为0. 6 MM至2 mm。最受欢迎的板尺寸为1.6毫米。沉积在其上的铜的厚度差异很大，但标准厚度为35微米。但是，我们在希望达到100微米厚度的地方使用了PCB。铜层的厚度与铜层可传导的电流成正比。当我们需要相同尺寸的铜层来承载更多电流时，在这种情况下，我们选择增加层的厚度，而不是完全重新设计PCB。在单面板上，我们仅在一侧沉积了铜。在双面PCB中，铜沉积在两层板上。

电路板由多种材料组成。这种材料称为基材。通常，最广泛使用的基材是玻璃纤维或代号FR-4。这种实心的芯使PCB具有强度。根据要求，也可以制造柔性PCB。对于柔性PCB，基板由高温塑料制成。

铜层可以具有不同的厚度最常见和流行的铜层厚度为35微米

 

PCB制造的过程是什么？

PCB制造的步骤可以概括为

原理图捕获：绘制所需PCB的电路图

绘制PCB布局和图稿：以期望的尺寸创建组件布局，然后使用轨道互连组件的过程。这是绘图阶段，通常使用合适的软件在计算机上完成。

DRC：设计完成后，我们需要执行设计规则检查，看是否有任何错误

导出Gerber：在这一步中，我们从PCB设计软件中导出制造数据。然后将这些数据发送给制造商

钻孔：制造商，首先要钻孔整个PCB

蚀刻：在此步骤中，将PCB设计绘制在PCB上，并经历称为蚀刻的过程。在蚀刻过程中，通过与合适的化学物质（如氯化铁）发生化学反应来去除不需要的铜。蚀刻后，PCB仅包含走线所需的铜，并且去除了所有不需要的铜。

打印：在此步骤中，将打印其他的颜色蒙版，文本层和所需的所有内容

运输：完成后，可根据要求切割PCB并运输给客户。