PCB原理圖與PCB設(shè)計(jì)文件的區(qū)別

在談到印制電路板時(shí),新手經(jīng)常將“ PCB原理圖”和“ PCB設(shè)計(jì)文件”搞混,但實(shí)際上它們是指不同的事物。理解它們之間的差異是成功制造PCB的關(guān)鍵,因此為了讓初學(xué)者更好的做到這一點(diǎn),本文將分解PCB原理圖和PCB設(shè)計(jì)之間的關(guān)鍵差異。


01

什么是PCB

在進(jìn)入原理圖和設(shè)計(jì)之間的差異之前,需要了解的是,什么是PCB?

在電子設(shè)備內(nèi)部基本都有印制電路板,也稱(chēng)為印刷線路板。這種由貴金屬制成的綠色電路板連接了設(shè)備的所有電氣組件,并使其能夠正常運(yùn)行。沒(méi)有PCB,電子設(shè)備將無(wú)法工作。


02

PCB原理圖與PCB設(shè)計(jì) 

PCB原理圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的二維電路設(shè)計(jì),顯示了不同組件之間的功能和連接性。而PCB設(shè)計(jì)是三維布局,在保證電路正常工作后標(biāo)示組件的位置。

因此,PCB原理圖是設(shè)計(jì)印刷電路板的第一部分。這是一種圖形表示形式,無(wú)論是書(shū)面形式還是數(shù)據(jù)形式,均使用商定的符號(hào)來(lái)描述電路連接。它還提示將要使用的組件以及它們的連接方式。

顧名思義,PCB原理圖是一個(gè)計(jì)劃,是一個(gè)藍(lán)圖。它說(shuō)明的并不是組件將專(zhuān)門(mén)放置在何處。而是,該原理圖列出了PCB將如何最終實(shí)現(xiàn)連通性,并構(gòu)成了規(guī)劃過(guò)程的關(guān)鍵部分。


藍(lán)圖完成后,接下來(lái)便是PCB設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是PCB原理圖的布局或物理表示,包括銅走線和孔的布局。PCB設(shè)計(jì)顯示了上述組件的位置,以及它們與銅的連接。


PCB設(shè)計(jì)是與性能有關(guān)的階段。工程師在PCB設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了真正的組件,從而使他們能夠測(cè)試設(shè)備是否正常工作。前面我們提到,任何人都應(yīng)該能夠理解PCB原理圖,但是通過(guò)看一下原型并不能很容易地理解其功能。


這兩個(gè)階段均已完成,并且您對(duì)PCB的性能感到滿意之后,需要通過(guò)制造商將其實(shí)現(xiàn)。


03

PCB原理圖元素

大致了解了兩者之間的區(qū)別后,那么讓我們仔細(xì)看一下PCB原理圖的要素。正如我們提到的,所有連接都是可見(jiàn)的,但是需要牢記一些注意事項(xiàng):

1.為了能夠清楚地看到連接,它們沒(méi)有按比例創(chuàng)建;在PCB設(shè)計(jì)上,它們可能彼此非常接近;

2.有些連接可能會(huì)相互交叉,這在實(shí)際上是不可能的;

3.有些連接可能在布局的相對(duì)側(cè),帶有標(biāo)記表明它們已鏈接;

4.此PCB“藍(lán)圖”可以用一頁(yè),兩頁(yè)甚至幾頁(yè)來(lái)描繪出設(shè)計(jì)中需要包括的所有內(nèi)容。


04

PCB設(shè)計(jì)元素

現(xiàn)在是時(shí)候更深入地研究PCB設(shè)計(jì)文件的元素了。在這一階段,我們從書(shū)面藍(lán)圖過(guò)渡到使用層壓板或陶瓷材料構(gòu)造的物理表示形式。當(dāng)需要特別緊湊的空間時(shí),一些更復(fù)雜的應(yīng)用需要使用柔性PCB。

PCB設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容遵循原理圖流程所制定的藍(lán)圖,但是,正如之前提到的,兩者在外觀上非常不同。我們已經(jīng)討論過(guò)PCB原理圖,但是在設(shè)計(jì)文件中可以觀察到哪些差異?

當(dāng)我們談?wù)揚(yáng)CB設(shè)計(jì)文件時(shí),我們所談?wù)摰氖且粋€(gè)3D模型,其中包括印制電路板和設(shè)計(jì)文件。它們可以是單層或多層,盡管最常見(jiàn)的是兩層。我們可以觀察到PCB原理圖和PCB設(shè)計(jì)文件之間的一些差異: 


  • 所有組件的尺寸均正確且位置正確;

  • 如果不應(yīng)連接兩個(gè)點(diǎn),則必須繞行或換到另一個(gè)PCB層,以避免在同一層上彼此交叉。


此外,正如我們簡(jiǎn)短地談到的那樣,PCB設(shè)計(jì)更關(guān)注實(shí)際性能,因?yàn)檫@在某種程度上是最終產(chǎn)品的驗(yàn)證階段。在這一點(diǎn)上,設(shè)計(jì)必須實(shí)際工作的實(shí)用性開(kāi)始發(fā)揮作用,并且必須考慮印制電路板的物理要求。其中一些包括:


  • 組件的間距如何允許足夠的熱量分布

  • 邊緣有連接器

  • 關(guān)于電流和熱量問(wèn)題,各種跡線必須有多厚


由于物理限制和要求意味著PCB設(shè)計(jì)文件通??雌饋?lái)與原理圖上的設(shè)計(jì)大不相同,因此設(shè)計(jì)文件包括絲網(wǎng)印刷層。該絲印層指示字母,數(shù)字和符號(hào),以幫助工程師組裝和使用該板。


要求在將所有組件組裝到印刷電路板上后,能按計(jì)劃工作。如果不能,則需要重新繪制。


05

結(jié)論 

盡管PCB原理圖和PCB設(shè)計(jì)文件經(jīng)常會(huì)搞混,但實(shí)際上制作PCB原理圖與PCB設(shè)計(jì)在創(chuàng)建印刷電路板時(shí)是指兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程。必須先創(chuàng)建可繪制工藝流程的PCB原理圖,然后才能進(jìn)行PCB設(shè)計(jì),而PCB設(shè)計(jì)則是決定PCB性能與完整性的重要組成部分。