26、PCB设计流程与工具全解析

PCB设计流程与工具全解析

1. PCB设计流程的目标

PCB设计流程的目标是设计出一块包含所有有源电路的印刷电路板（PCB），使其在元件值、元件速度、材料公差、温度范围、电源电压范围和制造公差等所有正常变化情况下都能正常工作。同时，要生成制造、组装、测试和排查裸PCB及PCB组件所需的所有文档和数据。若在任何方面未能达到这一目标，会使PCB组件的制造商和用户面临过高的良品率损失、过高的制造成本以及不稳定的性能。

实现这一目标需要精心设计与最终产品相匹配的流程，选择具有控制和分析功能的设计工具，以及选择与之匹配的材料系统和组件。

2. 设计流程

完整的PCB设计流程包含多个主要步骤，从指定所需的最终产品开始，一直到以允许后续进行设计修改或根据需要重新生成文档的形式存档或存储设计数据库，以支持持续生产。该流程充分利用了所有基于计算机的工具，以确保实现“一次成功”的设计。模拟和数字PCB的基本设计流程相同，二者的差异主要源于这两种类型电路的复杂程度不同。

下面是PCB设计流程的主要步骤：
1. 系统规格制定 ：设计团队通过创建系统规格开始新的设计。系统规格是设计要执行的功能列表、必须运行的条件、成本目标、开发进度、开发成本、维修协议、要使用的技术、重量和尺寸以及其他适当要求的清单。在开始时对每个变量进行大致定义，以便正确选择材料、工具和仪器。例如，一个项目可能涉及设计一台便携式计算机，要求重量小于5磅，能放入公文包，使用电池可运行两小时，平均无故障工作时间（MTBF）为200,000小时或更长，成本低于2000美元，拥有4兆字节的内存、240兆字节或更多的大容量存储，并且与MS - DOS兼容