PCB设计流程详解

做任何复杂的事情，都会有着规定的流程，PCB设计也不例外，但是设计流程不是固定，我们团队提供的只是一个参考，不同的项目，不同的情况，以及不同的工程师设计习惯，都有着不一样的设计流程，但是我们的目标都一致，就是设计好我们的PCB。

PCB设计流程

1、导网表

首先准备好设计好的原理图，以及PCB元件封装库，将原理图的器件、网络等一并导入到我们的PCB里，导网表需要保证网表无差异，如若有差异需要解决问题重新导网表，直至无差异才能保证原理图设计上的网络或器件等没有遗漏

2、导入结构图

将结构图DXF/DWG导入PCB文件，划分好板框层及顶层、底层的结构层（机械层）进行自定义裁剪板子大小。并根据结构图标注区分顶层（TOP Layer）结构、底层（Bottom Layer）结构，将顶底层结构图进行重叠放置（如果底层结构为底视图时，需要镜像底层结构以至与顶层结构重叠）；一些复杂的结构还有区域限高、区域禁止布局、区域禁止摆放特殊器件或走特殊信号，我们在布局时就需要注意核对器件高度及结构图

3、放置结构件

将结构图DXF/DWG里固定位置的器件放置好，以及螺丝孔，并锁定，避免后期拖动其位置，通常需要固定多为：电源接口、通讯接口、高速连接器、天线、光纤口等

4、区分模块

整个原理图是由不同功能的模块威廉希尔官方网站 组合而成，就如同汽车也是由不同大大小小的零件组装而成；区分模块别名“抓模块”将不同功能的模块从原理图拆分出来，我们可以通过原理图与PCB的交互模式来进行“抓模块”

5、建立层叠

根据设计要求及自己对整板设计的评估，来设定层叠的数量，并建立层叠。

例如6层板：Top Layer—GND02—ART03—ART04—GND05—Bottom Layer

6、建立网络类

对于电源、高速信号、时钟信号等特殊网络可以建立网络类进行区分和整合，建立好网络类后再加以颜色设置，可以达到设计中一眼辨别的效果，从而可以有效的避免设计过程中的疏忽：电源漏加粗、电源漏孔、高速信号间距未拉开、时钟信号没包地等

7、建立新规则

根据设计要求及板子空间、层叠数量进行设置规则，有阻抗需要可根据层叠来进行阻抗模板的选择，或者跟合作板厂进行沟通，要一份所需层叠、阻抗的阻抗模板；通常主要设置的规则为：整板间距规则、单端阻抗、电源线宽、差分阻抗、过孔规则、板框规则、铺铜连接规则、区域规则、SMD盘下孔规则

8、模块化布局

通过原理图与PCB的交互模式来进行“抓模块”后，我们需要根据结构的限制（板子大小限制、区域高度限制、区域禁止布局等）、以及固定的结构器件进行模块化布局；我们可以先确认主控芯片的方向及位置（尽量放置对称或中心；方向尽可能让走线顺畅），再慢慢根据各个主控周围的模块往外围放置，最后再放置板边的接插件模块（前面设置的网络类及颜色可以在布局时有效区分电源及地，以及时钟和高速信号，方便更加一目了然的合理布局，只有合理的布局才有顺畅的布线），对于特殊的模块需要严格遵循设计手册的推荐布局

9、布局评审

布局完成后先自检预估走线、电源平面、散热、工艺方面等是否合理，是否满足设计需求，自检后需要给组织、部门或高级PCB工程师进行布局评审，检查布局的合理性，保证设计的质量

10、修改布局评审内容

经过组织、部门或高级PCB工程师进行布局评审后，修改评审提出设计不足点并优化

11、模块内布线

完成修改后就可以开始进行布线，布线从模块内布线开始，完成每个模块的模块内的布线，模块内需要往外连接的信号及电源和地都需要预先放置好过孔（电源和地需要根据电流大小放置足够载流的过孔），避免漏孔情况

12、模块与模块布线

完成模块内布线，整板未连接的飞线视觉上就会少了一大半，只剩下模块与模块之间互连的飞线和电源未连接飞线。在进行模块与模块布线时，我们需要严格遵循设计要求进行互连：时钟复位进行包地、高速信号尽量短、差分换层添加回流地过孔等；特殊信号有长度限制需要注意；所有信号尽可能在互连过程中少打孔（高速信号优先），阻抗线布线过程中禁止线宽突变、跨分割，避免阻抗突变不连续

13、电源平面设计

做完模块与模块的布线，就只剩下电源及GND的飞线，在电源平面设计中我们要满足：地平面的完整性、电源的载流、散热情况等，尽可能满足20H，可有效降低电源对外的辐射

14、验证DRC

在完成了所有的布线，我们需要进行DRC的验证，检测整板的间距、未连接、短路等错误

15、设计时序等长

在确认DRC验证没有问题后才能进行时序等长的设计（避免等长后发现有开短路，导致前面做了无用功）。设计时序等长别名“绕等长”，等长需要根据不同速率和不同设计要求来控制等长的误差

16、优化铜箔

在绕完等长需要进行整板地及电源铜箔的优化，简称“修铜”，作用是消除细小尖长的铜箔，避免引起天线效应，对周围的信号质量及EMC有很大的影响

17、放置缝边孔、缝合孔

在板边放置地孔，以及板子空的区域、包地路上多放置地过孔，对信号回流，信号屏蔽，整板EMC都有好处（在放置完成后需要将所有过孔进行盖油，散热之类的孔可视情况不盖油）

18、调整器件位号

放置完过孔，我们需要调整器件位号，排放器件位号要尽可能让其他人（测试工程师、维修工程师、硬件工程师等）方便理解，能够一眼看懂，方便后期调试检修查找到器件，当器件密度过大会采取隐藏器件位号并居中

19、二次验证 DRC

前面绕了等长、放置了地孔、调整了丝印，避免调动到其他内容引起报错，我们需要再次进行 DRC验证，确保无误

20 、PCB Check List

在二次验证 DRC 无误后，可以用Check List 来进行自检，看是否达到设计、生产方面要求如有不符合应尽量修改，避免产品出现不良

21、导入华秋 DFM检查(PCB)

在 check List 对比修改后，可以用 PCB 文件导入华秋DFM(CAM350 之类的也可以)，目的是检查整板工艺最小线宽、间距等，查看是否符合 PCB 文件内设置的规则和设计要求

22、布线评审

经过check List自检及华秋后确认无误，需要给组织、部门或高级 PCB 工程师进行布线评审，检查布线的合理性，检查信号质量、电源质量及整板 EMC,确保设计的质量

23、修改布线评审内容

经过组织、部门或高级 PCB 工程师进行布线评审后，修改评审提出设计不足点并优化

24、三次验证 DRC

修改了评审意见需要动到孔、线、铜等，避免误碰到其他内容引起报错，需要再次验证 DRC(只需要有动到 PCB 板的任何东西，都需要 DRC验证检查，且输出文件前必须再次确保无误，再次验证 DRC，保证设计的质量、严谨)

25、出文件

在DRC验证完成后，可以进行文件的输出，需要输出GERBER文件(菲林文件)，贴片坐标文件及装配图，并将文件进行分类

26、二次华秋 DFM 检查(GERBER)

此次检查与第一次导入华秋 DFM检查不同第一次是将PCB导入，第二次是将输出的 Gerber文件导入，确认输出的层数、结构、每一个层的内容是否与输出时的 PCB 一致

27、交付

将分类好的输出文件进行交付，一份给部门归档，一份给硬件工程师，一份留备份，Gerber文件发给板厂（携加工工艺说明）; 贴片坐标文件、钢网文件、装配图发给SMT 贴片厂（加工厂）

审核编辑：汤梓红