PCB设计入门：从单层到多层板解析

本文主要介绍了PCB（印制电路板）中的多层板概念，以及PCB设计的基础流程，从单面板、双面板到多层板的演变和特性。 在电子设计领域，PCB（Printed Circuit Board）是连接电子元件的核心载体。多层板的概念是为了应对复杂的电路设计需求，一般在双面板无法满足的情况下使用。常见的电路系统设计往往只需要双面板和四层板，而六层及以上层数的多层板则在高级电路设计或对抗高频干扰的场景中更为常见。制作多层板涉及到多层的压合，这使得设计和制作过程更加复杂，时间和成本也会相应增加。 PCB设计的过程通常包括以下步骤： 1. 绘制电路原理图：这是设计的起点，确定电路的工作原理和元件布局。 2. 规划电路：设定各项参数，如信号路径、电源分布等。 3. 载入网络表和元器件封装：根据电路原理图生成网络表，并选择合适的元器件封装模型。 4. 比较网络表：确保原理图和PCB布局的电气连接一致。 5. DRC校验（Design Rule Check）：检查设计是否符合制造规则，避免短路、过密等问题。 6. 手工调整布线：对自动布线结果进行优化，确保信号质量和布局合理性。 7. 自动布线和自动布局：软件辅助完成大部分布线和元件排列工作。 8. 手工调整布局：进一步优化元件的位置，考虑散热、电磁兼容等因素。 9. 文件保存，打印输出：准备生产前的文件，包括Gerber文件等。 10. 送加工厂制作：将设计文件交给PCB制造商进行生产。 PCB的种类包括： - 单面板：仅有一面敷铜，适用于简单的电路。 - 双面板：双面敷铜，两面均可布线，中间有绝缘层，应用广泛。 - 四层板及以上：在双面板基础上增加更多层，如电源层、信号层等，用于更复杂的设计。 - 每一层之间通过绝缘材料隔开，早期采用电木，现在普遍使用玻璃纤维，因为它们具有良好的耐热性和绝缘性能。 此外，PCB板上的铜膜导线会覆盖一层防焊层（Solder Mask），通常是绿色，以防止导线氧化并阻止焊接时的短路。防焊层不覆盖焊点，以便于元件的焊接。对于双面板或多层板，还会设置丝印层（Silk Screen Layer），用于标记元件标识、警告信息等，方便装配和维修。 PCB设计是一个涉及多方面考虑的技术过程，从选择合适的PCB类型到具体的设计细节，都需要综合考虑电路功能、制造成本和可靠性等因素。多层板的使用为复杂电子系统提供了实现空间，但同时也带来了更高的设计挑战。