PCB 原型制作流程

PCB 原型制作是以印刷电路板的形式制作电路的过程。 该印刷电路板使您的组件连接更加安全和坚固。 PCB 原型比带有有线元件的面包板更好。 这种方法在展示您的项目时尤其适用。 您可以手动制作 PCB 原型或寻找可靠的 PCB 制造商。 通常，制造商生产更好、更耐用的 PCB。

PCB 原型制作涉及多个流程。 本文将概述这些流程，使您的 PCB 原型设计更快、更轻松。

决定 PCB 布局软件

如今，多种 PCB 布局软件可以帮助您设计 PCB 原型。 有付费软件和免费软件。 还有基于网络的 PCB 设计工具。 无论您选择什么工具，重要的是您可以轻松使用它，并且它满足您的设计要求。 您可以研究下面列出的几种 PCB 设计工具的功能。

 

以下是免费 PCB 布局软件的示例，您可以下载并安装在您的 PC 上。

 

1. 自由PCB
2. KiCad的
3. 快递PCB
4. 设计火花PCB

 

 

以下是付费 PCB 布局软件的示例。 通常，大中型公司使用此类软件。 您可以在付费之前下载该软件的免费试用版。

 

1. Altium设计师
2. Allegro PCB 设计师
3. 计算机辅助设计
4. Autodesk Fusion 360
5. 电路工作室
6. 焊盘 PCB 设计

 

以下是基于云的 PCB 布局软件的示例。 这样，您就不必在 PC 上安装大量软件。 有时，下载软件组件是可选的。

 

1. 易达
2. ai
3. 计算机辅助设计实验室
4. 阿尔腾365
5. SolidWorks印刷电路板

 

请注意，您的 PCB 布局软件应生成制造或制造输出，以便您可以将这些输出发送给 PCB 制造商。 之后，您的 PCB 制造商应该向您发送准备好进行原型设计的 PCB 成品。 您还可以使用填充在电路板上的组件进行 PCB 原型组装。 使用这种方法，您无需在 PCB 上手动焊接元件。 此过程可以节省您的项目时间。 但请注意，PCB 组装会产生一些间接安装费用。

制作清晰的示意图

原理图的目的是什么？

你必须制作一个带有清晰原理图的PCB原型。 原理图表示 PCB 上所有组件的接线。 通常，图表始于电路设计师的想法。 之后，他将其放在编辑器程序中。 设计者可以反复修改原理图。 这个过程可以一直持续到他彻底调试完最终电路为止。

 

如何制作原理图？

幸运的是，制作原理图很容易，尤其是使用当今可用的 EDA 工具。 通常，原理图编辑器已经是 EDA IDE（集成开发环境）的一部分。 该编辑器通常与 PCB 布局、零件封装库和零件符号库编辑器配合使用。 一些原理图编辑器只需将零件符号拖放到其编辑窗口中，即可供用户接线。

 

 

检查您的组件是否在您的零件库中可用。

您可能会发现在制作原理图时需要将组件添加到零件库中。 这个过程没有什么值得惊慌的； 您可以将其视为一次及时的学习经历。 您可以浏览几个零部件制造商的网站，看看是否可以下载缺少零件的 CAD 库。 您还可以访问受信任的第三方 CAD 库网站并查找丢失的组件。

第三方 CAD 库网站示例

1. 超级图书馆员
2. SnapEDA
3. 萨马克系统

 

如果您在上述任何过程中都找不到丢失的组件，则可以创建您的零件。 此过程需要检查 PCB 设计软件的符号和封装编辑器。 浏览软件的手册或帮助菜单以了解如何使用这些编辑器。

 

使用 PCB 布局编辑器创建或布线 PCB。

PCB 布局编辑器将帮助您根据预期设计布局 PCB。 PCB布局编辑器和原理图编辑器通常协同工作来完成设计任务。 如今，一些 EDA 工具都拥有不错的 PCB 布局编辑器，可以完成大多数 PCB 设计。

 

PCB 布局编辑器有哪些特点？

• 它可能具有自动路由功能。 自动路由意味着您将让计算机为您完成曲目路由。 有些还可以自动放置组件。

 

• 具有DRC（设计规则检查）。 设计规则检查是任何 PCB 布局编辑器的一项关键功能。 DRC 将在您的设计进入制造之前检查其布局、轨道或其他设计问题。

 

• 可以与原理图编辑器同步或更新任何组件或接线修改。 这一特性受到许多PCB设计者的追捧。

 

• 它可以帮助您连接相同长度的轨道。 此方法是一个重要功能，尤其是在需要阻抗匹配的高速轨道布线时。

 

完成设计并进行 DRC 检查后，您应该能够创建制造输出。

 

 

创建制造输出

创建 PCB 设计后，您通常会创建制造或制造输出。 如果您希望 PCB 制造商制造您的电路板，则此过程是正确的。 有了这个，您必须检查如何在 PCB 设计软件上生成制造输出。 通常有一个菜单。

 

制造输出或数据通常采用 Gerber 格式。 这些 Gerber 文件经过格式化，可以很好地与 PCB 制造机器配合使用。 在生成 Gerber 输出参数之前，请与 PCB 制造商检查它们。

 

通常，您必须熟悉有关 Gerber 的图层信息。 诸如此类的层：

 

1. 顶部和底部轨道层。
2. 顶部和底部丝网层。
3. 内层轨道（如果有）。
4. 阻焊层和焊膏层。
5. PCB 轮廓层。
6. 制造或组装层。

 

另外，请记住输出您的钻孔数据 (DRL) 文件。 该文件至关重要，尤其是当您的设计有钻孔时。

 

创建装配输出

如果您希望 PCB 已组装好元件，则此过程是必要的。 您可能需要 PCB 组装，特别是如果您有多块生产起来非常耗时的电路板。 如果您在焊接特定组件时遇到困难，您可能也需要此过程。

 

PCB 设计软件中应该有一个用于输出装配文件的选项。 汇编文件通常由以下部分组成：

 

1. 位置文件。
2. BOM 文件。

 

位置文件，也称为拾放文件或质心文件，定义 PCB 中所有组件的 X 和 Y 位置。 此信息对于拾放机将组件正确放置在电路板上是必要的。 BOM 文件包含有关每个组件的重要信息，例如参考标志、制造商零件号、PCB 封装和描述。

 

 

使用 Gerber 查看器检查您的制造输出

您可以使用 Gerber 查看器来检查最终设计中是否没有更多问题。 您可能需要捕捉某些难以发现的元素。 这些东西包括遗漏的焊膏焊盘、掩模、丝网印刷参考、铜迹上的尾部等。 优秀的 Gerber 查看器可以放大和缩小以获得设计的整体视图。

 

一些 PCB 设计软件已经将 Gerber 查看器集成到其系统中，例如 KiCAD（使用 Gerber Viewer）或 Altium Designer。 如果您的软件没有，请不要担心； 有大量第三方 Gerber 查看器可用。 以下是它们的示例。

 

1. 格布病毒
2. 视友
3. Zofz PCB 查看器
4. 格柏查看器

 

 

准备将您的制造数据发送给 PCB 制造商

当您将 PCB 制造数据发送给 PCB 制造商时，该数据应该是安全的。 通常，它们必须放在一个 zip 文件中，这样它们就不会散落各处。 此后，确保与制造商就电路板制造事宜进行适当沟通。

 

您可以与制造商讨论您的电路板的正确材料和工艺。 需要考虑的一些事情是：

 

1. 你的板子厚度是多少，有多少层？
2. 您想要的PCB材料是什么？
3. 您想要的垫饰面是什么？
4. 你的丝印是什么颜色的？
5. 您需要无铅板吗？
6. 组装时，需要模板吗？
7. 您希望您的制造商在完成制作后对您的电路板进行什么样的测试？

 

最后，商定付款和交货条件。

 

如果您继续与制造商沟通，直到他们完成您的电路板，这将会有所帮助。 请不要关闭与他们的沟通线路。 您的设计可能存在与其制造工艺相关的缺陷。 这些缺陷得不到纠正的时间越长，设计的交付时间就越长。

 

收到您的 PCB 原型并检查它们。

希望您能及时收到 PCB 原型。 收到后检查并检查是否存在问题。 您的制造商应该愿意讨论这些事情，并且它应该成为他们的客户支持系统的一部分。 因此，寻找可靠的、提供售后支持的PCB制造商至关重要。

完成您的 PCB 原型

调试您的 PCB 原型并最终确定它以进行项目演示。 如果需要，您可以对电路板进行另一次修改。 这个过程称为重新旋转。 一个好的、经过深思熟虑的设计通常很少（甚至没有）重新设计。 在这种情况下，您可以为下一个项目创意节省预算。