首先要有個觀念, PCB談的是製作工藝, 不是電路設計。
所以即使你不懂電路設計,只要確定有一個可正常工作的電路圖, 基本上也就可以做出一個PCB板。
任何人都可以做出你自己PCB板。 (也許要知道一些Design Rule 就可以自己做了)
繪製電路圖--> 對元件進行編號(Annotate the component ) -->執行DRC --> 產生Netlist檔案。
PCB Layout 流程
載入Netlist--> 將footprint擺放位置 (Placement) --> Routing (走線) --> 對Ground產生銅面(鋪銅)---> 執行DRC -->產生Gerber檔案。
將footprint擺放位置 (Placement): 將netlist載入後, 電路圖上的元件都會呈現,並且有 ratsnest。ratsnest是用描述電路圖上元間彼此間的"線"連接關係。這裡的"線"是virtual wire 只是知道連線關係 , 之後對這些線進行實際routing 佈線,也就是繪製Track。track 是實際的線， 所以就會有線寬的問題， 電流流愈大的線， 線寬會設比較大。
進行Layout 之前，要在Edge.cut這一層設定PCB outline 板框大小,元件就只能放在這範圍裡面。
若PCB 需要layout到4層板6層板以上或者高速，RF, 天線這種高頻的東西, pro專業等級的，這已經是另一個level。
設計一個PCB板的基本流程， 主要分成兩個階段， 第一個階段電路圖繪製，第二個階段電路佈局。
階段1: 電路圖繪製
- 依照參考電路進行電路圖繪製, 將每一個電路元件 (component ) ,完成其連線. 即Schematic symbol的連線圖。
- 元件進行編號(Annotate the component ): 加入的每一個電路元件,包含IC或被動零件, 都是沒有編號過的, 所以要從新給予編號. U?, U? --> U1, U2. R? R? R? --> R1, R2, R3
- 執行DRC: 即執行 Design Rule Check, 如可能有元件pin沒有連接線 (這個要放"x", No Connect), 或線路這一端找不到另一端的命稱? 或...
- 產生Netlist檔案: Netlist檔案, 是為了給PCB Layout軟體讀的。有了Netlist, Layout 軟體才知道每一個元件的線路連接關係，更重要的是,每一個元件的Footprint。Netlist 要能正確產生,必須要把電路圖上每一個component (Schematic symbol) 關聯到一個Footprint實體 。 Footprint 就是元件的輪廓(contour) ,尺寸,外型,如IC的封裝樣式, 連接器的外型等。如SOP8, SOP-24, 0805, 0604, 0402,..
Note: 一個Schematic symbol可以對到多個Footprint , 如同一顆IC, 可以有多種不同的封裝樣式,BGA, PLCC, TQFP, SOP,SSOP等。Schematic symbol 就只是一個電路符號, PCB已經是到了實際生產端, 要能實際銲接。 footprint不對,PCB板做出了, IC元件上不了。所以你備了什麼料，footprint 就得是什麼。通常Layout設計軟體都會有footprint library, 讓你挑, 如果沒有你要自己產生這個footprint, 尺寸很重要,所以你要有IC的DataBook才好做。
Note: 若你要的Schematic symbol, library找不到, 也必須自己來做, 也就是加入一個新的symbol 到component library。
Note: 若你要的Schematic symbol, library找不到, 也必須自己來做, 也就是加入一個新的symbol 到component library。
把電路圖上每一個component (Schematic symbol) 關聯到一個Footprint實體
miniUSB 連接器的Footprint
階段2: 開始進行PCB Layout
PCB Layout 流程
載入Netlist--> 將footprint擺放位置 (Placement) --> Routing (走線) --> 對Ground產生銅面(鋪銅)---> 執行DRC -->產生Gerber檔案。
將footprint擺放位置 (Placement): 將netlist載入後, 電路圖上的元件都會呈現,並且有 ratsnest。ratsnest是用描述電路圖上元間彼此間的"線"連接關係。這裡的"線"是virtual wire 只是知道連線關係 , 之後對這些線進行實際routing 佈線,也就是繪製Track。track 是實際的線， 所以就會有線寬的問題， 電流流愈大的線， 線寬會設比較大。
進行Layout 之前，要在Edge.cut這一層設定PCB outline 板框大小,元件就只能放在這範圍裡面。
另外也要描述Copper layer 的層數, 如雙層板及四層板, 六層板，多層板指的就是copper layer的數量。
另外設計一些設計規則, 如最小Track Width, Clearance , Via Diameter, Drill size。另外就是設定各種幾種佈線會用到的Track width, Via Size.
Note:Clearance: track, pad,via都會有淨空空間,Clearance即extra space outside the border
Note:width 單位通常用 mm (Millimeter)或 mil。mil是千分之一英吋inch. 1 mil=0.00254 cm。
Note:Clearance: track, pad,via都會有淨空空間,Clearance即extra space outside the border
Note:width 單位通常用 mm (Millimeter)或 mil。mil是千分之一英吋inch. 1 mil=0.00254 cm。
2.54mm=0.1 inches
所以40mil約等於1mm; 10 mil 約等於0.25mm
所以40mil約等於1mm; 10 mil 約等於0.25mm
要描述Copper layer 的層數
Via: 指的就是鑽孔這件事。Via 參數包含Via的直及Drill size。Drill size指的是鑽孔口徑的大小。
當你佈線時, 元件間的走線會需要從TOP層走到Bottom 層(或稱 Front 層走到Back層),就會須要鑽孔。
Via 有不同的型式: Through Via (Through Hole) 指的是要打穿的孔(貫孔)。Blind Hole: 沒有穿透PCB的孔,亦稱盲孔 (多層板才會用)。
Via 有不同的型式: Through Via (Through Hole) 指的是要打穿的孔(貫孔)。Blind Hole: 沒有穿透PCB的孔,亦稱盲孔 (多層板才會用)。
另一種via為NPTH (non-plated through hole) , 它是Through-Hole 但孔壁沒有鍍銅(Non-plated), 主要是用在機構上的螺絲鎖孔。
待續
鋪銅 (Copper Pour): 一般PCB在電路設計時經常需要鋪設大面積的銅箔來當作電源(Vcc、Vdd或Vss)與接地(GND，Ground)之用。
Pad錫墊其實分好多種:
鋪銅 (Copper Pour): 一般PCB在電路設計時經常需要鋪設大面積的銅箔來當作電源(Vcc、Vdd或Vss)與接地(GND，Ground)之用。
Pad錫墊其實分好多種:
- Through hole pad: DIP元件使用的Pad (有鑽孔)
- SMD pad: SMD元件使用的Pad
- Anti pad(絕緣錫墊 )：用於隔離孔與內層電器連接圍繞在孔周圍的隔離環.如果孔在內層中不需要線路連接,就需Anti pad要來隔離.其內徑當然要大於孔的外徑.
- Thermal relief (熱阻焊墊/限熱焊墊)：pad 連接(接觸)大面積的銅箔 (copper plane) 會增加散熱的速度, 導致該pad需要升溫才能容易銲上,否則空銲、冷銲的情況。所以解決方式就是pad 仍然可以連接到銅箔,但可以滅少其接觸的面積。隔離環修改為輪輻狀,用以將隔離環的內部的銅連接到隔離環的外部。