在学习PCB设计之前,需要掌握电路基础知识,如电阻、电容、电感、放大器、滤波器等基本电路原理,了解电路的工作原理。此外,还需要了解数字电路、模拟电路、高频电路和混合信号电路等不同种类电路的设计要点。
除此之外,还需要了解常见的半导体元器件和器件参数的含义,掌握常见元器件的数据手册使用方法。此外,还需要熟悉各种电路板上的标识和符号的含义,识别各种元器件和电路板的链接方式。
掌握PCB设计软件的使用是学习PCB设计的关键。目前市面上有很多PCB设计软件可供选择,如Altium Designer、PADS、Eagle、Protel、Mentor Graphics等。需要针对不同的要求和设计任务选择适合自己的软件,并掌握其使用方法。
通常,PCB设计软件包括原理图设计、PCB布局设计、PCB制板和焊接的功能模块。需要注意软件的界面布局和操作方法,以及如何快速准确地绘制元件图例、标注元器件和引脚、绘制信号线、设置电源和地线、布局器件和进行电源线和信号线的走线规划等设计技巧。
PCB布局设计是PCB设计的关键环节,良好的布局设计能够有效降低电路噪声、实现电气性能的优化、降低成本以及提高可靠性。因此,在PCB布局设计阶段需要考虑到以下几点:
1. 合理布局元器件和走线,尽量缩短元件之间的距离,使芯片、电源和信号完美满足PCB布线要求。
2. 对于射频信号和模拟信号,需要采取特殊设计技巧:尽量靠近器件,避免“共同基底”和“共同模式”等信号干扰。
3. 注意布板时机,不同板块的布线顺序需要满足一定的要求,无论是单层板还是双层板,线路的摆放有一定的顺序性。
4. PCB规划布局也需要考虑PCB厚度,选择最合理的PCB厚度。
PCB制造技术是保证设计成果能够快速实现并且可以大量生产的重要环节,需要掌握如何设计并生成可生产的PCB光阻膜图,怎样选择制造工艺,如何进行CNC加工。
在PCB设计完成后,还需要对其进行测试、调试和验证。通常,需要进行PCB电性能测试、信噪比测试、EMC测试等。因此,需要掌握设备、测试方法和测试技巧,以保证产品可靠性和稳定性。