嵌入式硬件开发设计学习教程——简单PCB设计（2）原创

Hello，大家好，欢迎观看广州创龙系列视频，今天为大家带来的是简化PCB设计，我是main，像上次讲原理图的样子，今天的PCB也分四个步骤。首先是关于PCB，然后是PCB的输入，中间是PCB的处理，最后是PCB的输出。首先我先讲一下我对PCB文件的一个理解。这个文件它主要是描述PCB上各个器件准确的位置，而且它们的连线是怎么样走的。一个文件不像原理图那样子，原理图我们可以把这个器件拖远一点，拖近一点，放上放下都可以，但是PCB文件呢，不能这样子。因为它是准确的描述，你这个摆这个地方还是摆上面，一点都有天壤之别。

然后阿里狗就是我们设计PCB的一个工具。啊，然后我们再说一下这个PCB的设计流程，首先PCB输入呢，它是根据原理图所导出来的一个内网表文件，以及我们PCB的一个尺寸，还有形状的一些要求。甚至我们对于各个器件，各个连接器，它它的摆放位置也有具体的要求，另外还有各个器件的一个封装，准备好了这三部分，我们就可以完成PCB输入部分，可以进入下一步的PCB处理，PCB的处理呢，首先要确定整个板子的大体布局，就是确定连接器所放的位置，以及。这个芯片所要放的一个大概的一个位置啊，然后我们这一步摆完之后呢，要细化布局，细化布局呢，就是要把电容电阻这些小器件也要摆上去，而且摆的时候要注意要预留出那个布线的位置，就你要摆的时候要预想着你那个线要是要怎么走的。

好，然后完成这一步之后，我们要设置布线规则，因为在布线之前设置好这个规则呢，我们可以布线会快很多，而且会减少很多设计上的一个失误。设置完规则之后呢，我们开始布线与复同，这个布线与不同呢，就是把所有的那些连接点全都连接起来。下一步呢，我们再去优化他们之后，我们要消灭DCDC呢，就是布线以及复同跟我们之前设置的那个规则有冲突的地方，我们要解决这些错误。这一步也完了之后呢，我们就可以整理丝印了，丝印整理好了之后，我们PCB处理这一步算是完成了，然后呢，我们要输出PCB，就是我们要把我们的设计告诉给工厂，指导他们是要怎么加工，怎么做这个PCB的。

PCB的输出包括有歌本文件。叠层以及阻抗说明贴片坐标的一个说明，切片的一个注意事项，还有丝印及尺寸图。那我们先讲一下PCB的输入。那文件可以从原理图上面导出PCB的尺寸以及形状，要求呢，是我们设计之前就已经要明白了，剩下呢，我们手头上可能没有的了，就是这个各个器件的PCB封装好。PCB封装，如果我们之前是使用过这封装的，那我们就不用再画了。如果这个封装我们没用过的，那我们就需要换一个新的封装。画PCB封装的一个步骤就是要先画这个PCB焊盘。PCB焊盘对应的是一个点PA文件。把这焊盘导入到器件的封装，器件封装叫DR文件，然后我们再把这个封装导到我们整体的一个设计当中，点BRD文件。

好，我们用实际的一个案例来讲解一下。由于时间关系呢，我们已经准备好了一副简单的原理图，首先我先说一下我们这个原理图，这一边是一个直插的排针，是片的180度，直插排针中间是一个电容电阻，它们封装都是0603的，然后这边呢，是一个四片的卧室贴片排针。原理图就是这么简单。首先那我们先画一下这个四片直插排针的一个封装。我们找到他一个PDF说明。我们可以看到它们间距是2.54毫米，然后孔的直径是1.02毫米。

了解这些基本信息之后，我们就可以开始化封装了。然后我们打开PAD3。这PA3呢，首先我们要选一下这个单位，因为我们设计是用毫米为单位的，所以这里选为毫米。然后这个孔的直径1.02，而且是圆形的，所以这里圆形的不用动。然后这个钻孔呢，它是要上吸的，就是要连起来的，所以这里要选金属化过孔。好，然后到我们1.02的直径。我们就在这里选1.02。好，然后我们看到这里出现了一个圆，这就是我们的一个钻孔，那我们除了钻孔以外呢，还需要焊盘，焊盘在这里。

在起始层，我们要设置那个焊盘的一个尺寸。我们横盘呢，先画成圆形的吧。圆形的。输入它的尺寸，一般来说这个焊盘要比这个钻孔呢要大0.3到0.4左右，那我们这里取整数，就直接取1.5毫米。好，我们看到顶层有个焊盘。中间这个绿色呢，是它们的钻孔。然后中间层，中间层的焊盘也是圆形。可以比顶层和底层的要小一点，我们这里选1.4。底层，底层的焊盘跟底层一般是一样的，1.5。啊，这个so ma就是一个开窗，就是要把周围的铜露出来的一个尺寸圆形。要比这个要稍微大一点点，我们这里选1.55。

然后底层的开窗也是一样的，1.55。好，然后这是pama，这个是不用选了，在过孔类焊盘这两个是不用填的，好到这一步我们已经建好了一个焊盘，我们要把它保存起来。我们给它取一个名字。好的。那我们这个焊盘就建完了。刚才讲的是过孔内焊盘的建立，那下面我们再讲一下贴片内焊盘是怎么样建的，我们再打开贴片排阵的PDF。这里需要建一个贴片内的焊盘。

这个焊盘的长度呢是3.17，宽度是1.02。那我们现在就要建这个焊盘。新建一个。选择路径。给它取个名字。单位依然是选择毫米，因为这里不需要打过口，所以呢，我们第一页不用管它。直接跳到第二页，第二页呢，我们要先勾上single mode单面模式，就我们建的这个是一个单面的焊盘。起始层选择长方形。

模式，3.17乘以。1.02。好了，开窗。开窗一就要比这个看板宽一点三点。二。1.1版。底层的焊盘不用，顶层这PA mask在过孔内的焊盘上面是不用填的，在贴片内的焊盘上呢，我们要把这个设置成begin内一样大小。3.17乘以。1.02。这个pama这个作用呢，是用来开钢网的，这三项填好之后呢，我们这个焊盘就已经换好了，我们保存一下好，焊盘建完了，那我们就要建器件的封装。

打开PCB editor。新建，然后package symbol新建红装。我们选择一下路径。然后这个封装的名字呢，要与我们原理图上面。这一项PCB要是一致的。能copy下来，这是直插180度的一个排针。OK。

啊，我们新建的一个封装。下一步我们先要设置一下环境的一些参数。这个我们设计的时候是用毫米为单位的，然后这是画板的一个面积，我们把它改到1000乘以1000。然后把这个中心移到中间。500。500。这一页设置完了，我们再要返回display这一页，把这几个给勾上显示原点。显示。勾上之后就点OK。好了，下面我们画封装，首先要放这个焊盘，那放焊盘之前呢，我们首先要告诉这个软件，我们刚才建的那些焊盘是放在哪里，选这个。

在P下面的library选pet路径。找到我们刚才所新建焊盘的一个路径。OK，行。那我们来放置焊盘，选择layout。然后在这里我们就能找到我们刚才新建的那两个焊盘了，我们选择这这一个。好，这个就是我们看盘。我们再来看一下PDF。它的引角间距是2.54毫米，然后我们要画的是四个P的，所以我们计算出它一角的坐标。

Ec空格负3.81空格零。好了，那我们第一个pen就已经放上去了。下一个配呢，我们可以再输入。I2.54。这个意思呢，是在X方向上增加2.54个毫米。没错。除此之外，我们还有一种更加简便的方式，剩下的两个焊盘我想一次过放上去，那我可以在这里选S方向上。要放置两个，它们的间距2.54啊。好，然后我们输入下一个横盘的坐标。I see。1.27。这样我们一次过就放了两个。这种放向盘的方式有利于建那种病数比较多的封装啊。

然后我们右键选择down，那我们这几个焊盘就已经放下去了，但是一个旗舰封装除了焊盘之外，还需要它对应的一个丝印。字印是怎么添加的呢？我们选择aline。然后我们选择这一项。下面的。Sales screen talk。这一层呢，就是顶层的一个丝印。然后。线条宽度我们选0.25，大概八秒左右，选好之后呢，我们输入坐标。负5.08，负1.27。适应起点的坐标就已经定下来了，但我们在输入这一段丝印终点的坐标。

五点。零八。Y1.27。行。负5.08。负1.27。好了，那这个诗印就已经画完了。除了丝印之外，我们还要画这个器件。它所占用的面积。在这里。矩形。然后这一个层呢，是选择assembly top安装层。我们输入这两个点的一个坐标。5.08负1.27。

5.081.27好，那我们这个框框结晶化完了。这个框的作用就是表明我这个器件实际上占用了这么大的一个面积。大脑。换完这个之后，我们要放器件标号。选这一个，然后这个层呢，注意要看是要选这一个，然后是assembly top。找个地方随便打一个字符。啊。打完这个之后呢，还要选另外一个修screen top，在丝印层我们也要画上这个器件的标号也是一样，随便打一个字符右键，但。好了，那我们这个器件的封装就基本上建完了。然后呢，我们要标注一下这个一角的位置。

Eight nine。选择这一个层。丝印顶层，然后线宽1.27。我在上面画一个三角形。给它标注一下，好，那我们这个器件的封装就已经建完了。保存起来。同样道理，那我们再建一个贴片排针的封装。

好，到这一步我们要旋转一下这个焊盘，我们选择旋转的角度。90度，又见RO。然后继续输入坐标。那我们四个焊盘都已经放好。

我们再来画实印。

好，目前我们两个封装都已经建完了。

下面我讲一下在建工装的时候经常遇到的特殊情况。这种情况经常出现在一些直插类的封装上，会有一些塑料的柱子，类似于这个网口，那这种封装我们要怎么样建呢？我来举个例子。说一下这一个网口，我们要怎么样建它的封装？首先，我们凭经验可以知道。这一个中间这一个大大的一般就是刚才我们看到的那种塑料的固定柱。而这些小的呢，就是我们要连接的银角。好，下面我们来建这个网口的PCB封装。首先我们来新建焊盘。仔细观察，我们发现这个封装里面有四种不同尺寸的过孔。

1.0的1.60。0.9的，还有一个3.2，这个3.2的过孔呢，就应该是那个固定的柱子了，好，那我们先来建这四个焊盘。选择毫米为单位。圆形。1.0。圆形。1.5。内部的也是圆形。1.3。圆形1.5。圆形1.6。底层也一样。

嗯。

好，那这三个金属类的焊盘已经建完，那剩下一个这固定孔的一个焊盘，我们要怎么建呢？首先前面的步骤还是一样。C3.20。杠MP。MP是不上西的意思。啊，单位依旧选毫米，转筒选圆形，但是这里我们要选。不上C这一栏默认是上吸的，就是我们普通的那种过孔，它那个过孔的孔壁会镀成C或者金，但它们在每一个层上面点起来，但是我们这里选择不上C，它正式的名字是叫做非金属化过孔。

就是说这个过口它纯粹是一个孔而已，它不会把底层和底层或者一些中间层不会连起来的。然后这个钻孔的尺寸。3.2。那我们这里如果建完这一步就直接保存它，但是实际上是不行的。因为它会提示说没有焊盘，那我们这个要怎么建呢？我们直接把焊盘定义成跟这个过口一样大小。圆形3.2。内部也一样。

好，那么我们再返回第一层这个视图，我们看到这里只有一个钻孔，没有焊盘。然后我们再来保存它，那这里会有一个警告。说这个钻孔的尺寸等于或者大于焊盘的尺寸。那因为我们这里不需要焊盘，所以我们忽略这个警告。继续保存。好，那我们这个过口就已经见完了。下面我们再来讲一下这个封装怎么建立。填上名字，Package。设置环境变量。因为刚才我们已经建好了，所以环境变量会保存下来，所以这一页不用动。

好，下面我们来放焊盘。首先我们选取这器件封装，以这里作为原点。首先我们先放这两个大的固定孔。因为这个固定孔在原理图上它是没有任何表现的。也就是说这个固定孔它不用连到任何的网络上面，所以我们这里要选择。机械类过口。也就是说，这孔只起到一个定位作用，它不会与任何的网络连接。默认是这一个connect，也就是要连接的网络对应在原理图上面会有一个P，那么channel呢，这一个它是不用对应P的。

选择汉唐。我们找到刚才我们见的这一个。输入它的坐标。5.715。错了，如果我们犯错呢，可以右键选择第二项OS。返回上一步。负。7150。

对不起。五点。好，下面我们再来放置第一银角。

然后我们再来放这上面这四个led灯的焊盘。嗯。嗯。

好，然后剩下这两个，那我们再看一下。因为这两个角是跟整个金属外壳是相连的，所以这两个角应该要连到我们板子上的一个大地那个网络里面去，所以这两个引角应该也是要给它分配一个序号。那我们就把它命名为15和16。

当然，这样原理图也要做出相应的修改。好，这样，那我们这些焊盘就已经放完了。我们仔细观察一下。这两个非金属类的过口，因为它是不用连接到任何网络上面，所以它这两个没有任何的引角编号。而像这些要连接到网络上面的，它就会分配一个引角编号。这个编号要与原理图上面引角编号对应。那我们继续来画它的吸引。

然后我们再来放置这个器件的尺寸大小。

再来翻置这个器件的编号。那到这里，这个器件的封装就已经完成了。好，这一讲就到此为止，下一讲我会详细介绍PCB是如何绘制的，以及生产文件的导出与整理，谢谢大家的观看。