多层板应该怎样制作较为方便

现阶段产品设计粗略的可分为硬件设计和软件设计。硬件设计因为有芯片厂商提供参考设计，因此显得工作难度较小，没有技术含量。同时我一直有一个错误的概念：硬件不行软件来凑。在产品开发的过程中，我们遇到了一些特殊的问题：视频显示花屏，板子温度过高导致重启等一系列软件很难甚至无法解决的问题。这些问题的出现让我对硬件设计有了新的认识同时在本次制板中上司的严格要求下，一些设计要求从不理解到明白。同时感觉自己有了一定的提升，先将一些心得记录分享。

如果一个产品是一个写字楼，那么硬件设计就像建筑，软件设计就像服务。如果写字楼有漏水的问题，服务再好也无法吸引企业来入住。因此PCB制板更像是盖一栋建筑，布局就像整体设计直接决定建筑的外形，线路就像电路网。PCB制板过程也要盖房子一样，有整体概念，有计划安排，同时最为重要的是细心。

PCB绘制暂时按照：需求分析-布局-布通-局部调整-微调-生产文件生成。在这个过程中要严格按照步骤进行。

需求分析：

在设计开始之前，要对PCB有一个整体了解，明确硬件能承载的功能，明白每部分电路的功能。在本次设计中，开始只对整体设计有一个认识，对每部分电路不能做到熟悉了解。每部分的电路只是按照之前的板子或者在网上找相关设计进行复制粘贴。这样做的后果就是板子特别难看，板子工作关系混乱。因此特别建议，在开始绘制之前一定要画大量时间阅读PCB板子上相关芯片的datasheet，明白芯片工作方式，信号串扰，散热问题，电源供电等具体的设计要求；明确芯片之间的关系，不同的芯片之间会有不同的组合来完成不同的工作；叠层设计，有些设计中有高速信号，阻抗匹配也需要提前完成，叠层设计，走线宽度，差分对阻抗匹配，天线阻抗匹配都需要提前明确。

布局

在了解需求之后，开始设计PCB，产品外观如果确定那么PCB的形状就会确定这是无法修改或者修改很小的。有了产品的外形，那么一些特殊的器件就会很快的确定位置例如按钮，指示灯，显示屏，电源等需要外接的接口。这些接口确定之后一定要将器件锁住，同时有能力的一定要将其加载3D模型这样能直观的发现是否存在干涉，画图过程中不可能一直采用3D模式来看，因此对于有些器件需要在板子上画辅助线来帮助后续设计，一般采用在机械层画线。

在外围器件确定的情况下，剩余器件的布局摆放需要结合信号传递方向，信号干扰强度，芯片发热程度来确定器件位置摆放。信号传递方向，主要考虑多根信号线及时钟线的走线，通过板子分析最好走直线并且不用翻层，避免走90°绕线；信号干扰主要是输入信号和输出信号，模拟信号和数字信号，电源滤波和信号之间都要离开一定的距离这样才能保证板子信号不失真；芯片散热主要针对电源芯片及部分功率较大芯片，尽量摆放在板边，固定过孔的位置，又能力可以在板边放置裸铜增加板子和外壳的接触面积来进行散热。除了位置摆放在利于散热的位置，芯片周围布局布线也要注意，不要在其背面放置器件，保证其body下可以放置散热过孔，器件的周围及背面最好能有大面积接地附铜。

大概位置确定之后，为了板子美观要根据芯片的大小和形状，通过坐标移动将芯片调整整齐，不一定非要中心对齐但一定是整齐的，看起来要舒服。确定位置后，将芯片锁住。

调试用的LED灯摆放到正面，便于调试人员了解机器的工作状态。

布通

布局完成之后，就要将整个板子布通，这是PCB设计中最消耗时间的地方也是最重要的部分。

首先之前提到了一些天线和差分对需要阻抗匹配，因此在布线之前应该将其走线标注出来先进行走线，阻抗匹配有时需要挖铜，同时挖铜下面是要避免走线，这样才能避免不同信号的串扰。

其次走电源部分，由于是多层板，我们习惯划出一个平面作为电源平面这样可以保证电源的连续性和承载电流的能力。电源一般都是从一个主要的电源通过整流滤波细分为多个电源供给不同的芯片进行工作。所以在布电源线先布进入板子的主要电源，在一级一级的向外散开就像从涟漪一样，从中心开始向外，这样能保证每路电源都有充足的能量来源，将电源平面按照需求进行分割通过电源平面给芯片供电不必依靠走线来维持。在布电源线的同时还需要完成所有芯片引脚的DC滤波设计，不少芯片的供电引脚都需要DC滤波，在设计电源的时候就要考虑到完成这样将电源部分布通就会为所有芯片提供电源。电源平面也需要在分叉的路口和主干路上间隔一定距离进行DC滤波保证电源平面的纯净。

电源部分摆放完成后，进行差分对的摆放，差分对摆放时需要远离其他信号线避免产生耦合。同时需要预留一定位置，用于队间等长和队内等长。其中队间等长可以根据芯片要求进行调整，必须严格控制队内等长，等长差距要小于5MIL。无论队内等长还是队间等长都尽量做在长度不匹配的地方例如拐角，出口等位置，这样能保证大部分走线处于等长状态。

在进行完上述部分，就开始进行局部电路的走通，建议在这个部分要按照自己的习惯，将一个电路模块全部走通之后再进行其他部分的走通。走线时需要全部走通，尤其是接地引脚，要按照一个引脚对应一个接地孔的原则进行，如果后期需要调整，再进行调整，避免因板子密度过高无法接地或接地需要长距离走线；过孔摆放需要处在焊盘的中间，避免斜角走线；过孔不能打在焊盘上，这样会影响过孔的成功率。

走线时需要注意模拟信号，时钟信号需要远离其他的信号至少3W，避免与其他的信号进行长距离的等长走线发生信号干扰，同时这些重要信号如果需要走内层需要寻找最近的内层。

局部调整

所有的信号线包括地线布通之后，就需要根据自己习惯进行局部调整，局部调整主要是将芯片位置摆放整齐，结合相关资料对阻容位置的摆放进行优化。

电源部分，反馈电路的取电要尽量的短，同时利于器件的长度来缩短走线；电感要远离信号线；针对电源散热进行调整，尽可能保证电源周围附铜的完整性，在电源通路上打散热过孔，尽量引到电源将热量通过板边，螺丝孔等位置进行散热；电源部分远离模拟，差分等敏感信号。

芯片部分，差分对等长处理；散热处理；电源滤波的优化；模拟信号，时钟信号等需要特殊处理的信号线和周围信号的间距调整；

通过3D视图进行板子调整，观察芯片之间，芯片与阻容之间是否存在物理干涉；检测丝印摆放是否按照统一方向摆放；重要芯片的方向标示是否被覆盖；

微调

局部调整过后，通过DRC进行检测，首先检查差分对，对间等长是否控制在50mil以内，对内等长是否控制在5mil以内；孔径合并，检测板子上的过孔信息，注意制板过程中采用的不同过孔的大小，是否符合标准，检测是否具有灌油阻焊，空间干涉的是否去孔化；信号线间是否等长。

检测完成之后需要进行附铜处理，附铜处理时，需要修改附铜规则，附铜的间距设置；死铜移除。

附铜完成后，针对大面积铜皮进行接地处理，保证1英寸有一个接地过孔，避免板子热量集中，对局部电路造成影响。

增加完接地过孔后，需再次进行DRC检测，避免产生新的错误。

生产文件生成

目前我司主要的生产文件主要是GERBER，钻孔文件和坐标文件

GERBER生成时，需先隐藏较小字符丝印

隐藏小字符：

选中要隐藏的字符右键-Find Similar Objects， String Type和 Text Height选择same，确定，再Hide打钩（Find Similar Objects中还有许多其他不同的用处）

GERBER文件生成

生成Gerber文件：File-Fabrication Outputs-Gerber Files，

钻孔文件

生成钻孔文件：File-Fabrication Outputs-NC Drill Files

元件坐标文件：

Edit-Origin-Reset

File-Assembly Outputs-Generates pick and place files-选Text和Imperial后OK.

这是我自己总结的一些布板心得，本人也是菜鸡，其中有些处理方法可能不太正确，欢迎大家提出意见。上司告诉我如果想了解某个行业需要去反复练习1W小时。可能有点笨，但我觉得还是简单粗暴十分有效。我想免费为大家画PCB板，但是本人对电路知识不是很有把握，所以需要大神懂电路知识，这样才能保证不会发生失误，同时本人只想利于工作之余进行画板，所以对工期要求紧张的不需要找我，再次声明我不想做兼职，只想帮大家画板子的时候积累经验，增长电路知识。

来源：中国电子网