1.PCB设计基础指南

1.PCB的种类
(1)单面板（只在一个面走线）、双面板（在两个面都走线）、多层板（4、6等，偶数层，除两个面外还有内层）、柔性PCB（触摸屏等的连接）（见图1）。
(2)单面板一般用于较简单的电路（譬如开关电源），一般是一面不限，另外一面插件。
(3)双面板通常来说简单的板子布线会在一面，复杂的板子也可以在两面布线，视具体情况而定。
(4)多层板一般用于高速、复杂的电路（譬如电脑主板、手机主板），比较高端。
(5)柔性板最大的特点是可以弯曲，一般情况下只有几个简单的电阻、电容器件，主要用于不同电路板之间的连接（譬如手机触摸屏等）。

2.PCB的制作步骤
(1)绘制电路原理图->绘制PCB图->导出制板文件Gerber->将Gerber文件交由加工厂制作->焊接器件并调试验证。
(2)出于保密原因需将PCB图导出Gerber文件，若不考虑保密问题，可直接将PCB图交给厂家制作即可。
(3)不要指望PCB图设计出来可以完全没有问题的，一次通过是不可能的，PCB经过多次改版和调试直至最终完善是很正常的。
(4)设计人员关注的重点设计电路原理图，从原理图导出PCB，将相应文件提交给工厂制作PCB，然后进行调试验证。PCB的具体生产流程无需关注。

3.绘制PCB的工具软件
(1)Altium公司产品：Protel、Altium Designer。这两者在目前中国中低端PCB设计领域占有绝对霸主地位。
(2)MentorGraphics公司产品：PADS、MentorWG。PADS主要针对中低端PCB设计领域，在中国仅次于AD，在台湾公司使用广泛；MentorWG主要针对中高端PCB设计领域。
(3)Cadence公司产品：OrCAD、Allegro SPB。Allegro SPB在中高端PCB设计领域是绝对的霸主，譬如电脑和手机的PCB这些高速、多层的PCB绘制绝大部分都是使用Allegro SPB这个软件。OrCAD主要针对中低端PCB设计领域。该公司产品在中国使用量不大。
(4)作为初学者来说AD使用简单，容易上手。需注意软件只是一个工具而已，我们应该重点掌握PCB设计的技能（譬如从电路设计原理、器件的排布和走线等），软件只是工具而已，我们学习的是PCB设计技能的本身而不是软件知识。

4.PCB设计通用步骤
(1)绘制电路原理图。需要原理图器件库的支持，我们从原理图器件库中选出各种元件放置到原理图上，然后通过导线连接各种元件。
(2)将原理图导入到PCB中。需要PCB器件库的支持，PCB器件库即各种元件的封装库（譬如STC89C52最常用的封装是DIP40双列直插库，即规定了引脚间距、器件的长宽尺寸等），将原理图中的每个器件都找到相对应的PCB器件库中的器件，即形成PCB文件。
(3)PCB布局布线。即规定每个器件的相应位置、对布线的具体要求等，大部分情况下一般是手动布线，即按照原理图中的元件导线连接情况去合理拉线。
(4)PCB电气规则检查DRC。使用软件自动检查不符合电气规则的错误，该功能比较可信。

5.Altium Designer PCB设计步骤
(1)新建PCB工程：File->New->Project->PCB Project-> .PrjPCB（Protel99: .ddb）。
(2)添加所需文件到工程中：Projec->Add New to Project->…（添加新文件到工程）；Projec->Add Existing to Project->…（添加已有文件到工程）；（Protel99: .sch、.pcb、.lib）；（原理图 .SchDoc、原理图库 .SchLib）；（PCB图 .PcbDoc、PCB图库 *.PcbLib）。
(3)保存工程和文件。

6.Altium Designer实例演示
(1)设计目标：STC89C52最小系统板。
(2)大致评估所需资源：主芯片（中央处理器）、电阻（上拉电阻或限流电阻）、电容（用于去耦）、晶振（提供时钟信号）、排针（接外设实现具体功能）、按键（用于手动复位）、LED（直观表明电源是否正常）。
(3)创建器件的原理图库：（AD软件会提供很多现成的库，但是建议不使用其提供的库，因为实际上绝大部分的企业都有自己的库，我们必须具备自己制作库的能力）双击左侧“SCH Library”库编辑器上面的库器件->设置Symbol Reference（库元件名字，即在原理图库中的名字）、设置Comment（原理图中的名字，可以更详细）、设置Default Designator为“U？”（U？便于后续自动编号）->查找相应的datasheet了解元件的封装（见图2）->绘制方框（Place Rectangle，默认在第四象限）->放置引脚（place pin）、按Tab键设置Display Name和Designator（注意电气连接点需朝外，按空格键转方向）->调整方框大小->为该原理图库元件添加相应的封装（footprint）（见图4）->设置鼠标捕捉单位（见图5）->设置颜色（见图6）（各个元件线条的颜色最好统一，例如统一为229）->复制导入以前的原理图库元件（见图7）->自动对原理图各器件进行编号（tools->Annotate Schematics）。
(4)绘制电路原理图：放置器件（plce part，可通过空格转90度）->设置网络节点（place net label）、设置镜像（mirrored）、更改元件名字和标号坐标位置（空格旋转、双击设置坐标）、设置手工节点（place manual junction）、整体复制技巧（使用选择虚线方框）->美化原理图布局、手动设置纸张尺寸大小（800*700）（见图8）。
(5)创建器件的PCB库：查找datasheet上元件的封装图（一般较大的插件元件使用英制单位是整数（1inches=1000mil），使用公制单位是小数）（见图9）、放置焊盘（place pad）（对于带过孔的焊盘来说通常外圈直径是内圈直径的1.5至2倍）（见图10）、更改最小捕捉距离（见图11）、添加轮廓（Top顶层、Bottom底层、Mecharical机械层、Top Overlay顶层丝印层）、快捷键rm可快速测量距离、画弧线、重命名、添加新的PCB库元件（Tools->New Blank Component）->查找0805的封装尺寸（见图12）->放置焊盘（注意选择为Top顶层）并添加轮廓（一般线条宽度为6mil）。
(6)绘制PCB图：在PCB图中导入原理图（见图13，注意更改原理图库后需要update通知原理图已经更改；注意原理图库中的元件引脚标号必须和PCB库中的焊盘标号一致才能够在导入后连线正确。）->批量设置元件名字和规格的显示尺寸（见图14，快捷键en可选择多个对象）->进行元件布局（可在原理图中查找到相应的元件，然后按tc出现十字定位到pcb中进行快速定位元件）（见图15）->分块进行精确布局并布线（快捷键mm出现十字快速移动元件）+（晶振（尽可能靠近引脚；线径一般为10mil即可）、下载器模块（去耦电容放置于芯片VCC附近）、上拉电阻和排针（一般过孔孔径为20至40mil即可））->精确调整布局和布线（选中某一条线使用sp、连续删除线或器件使用ed、选择鼠标类型方便对其（见图16））->电源连线（一般电源线径为20mil，过孔内直径为20mil，外直径为40mil）->确定PCB的轮廓（由机械层确定Machanical或禁止布线层Keep-Out Layer，规范来说是机械层，为保险起见两层都要画一个轮廓）->大面积地线敷铜（见图17）（mg快捷键调整铜层；最好在两层敷铜之间加些过孔；）->隐藏器件值丝印+放置PCB名字（string）+调整黑框大小（见图18）+放置原点为PCB板左下角（见图19和图20）。
(7)DRC检查：可检查短路、线径靠得太尽、疏漏连线等问题，可在很大程度上检查出所有的低级错误（见图21）。

7.结束寄语
(1)善用”百度” “google”等搜索引擎。
(2)高手都是在实践挫折中成长起来的。
(3)画PCB，不是一门技术，而是艺术。