本文將討論pcb設計流程中的主要步驟，從基本術語到在示意圖，布局和製造階段移動示例設計所需的主要步驟。
了解術語
原理圖捕獲和**工具 - 原理圖捕獲程式允許使用者以圖形方式繪製代表電子元件符號的檔案以及它們之間的相互連線。在生成乙個pcb之前，這些符號被對映到元件覆蓋區，符號互連被轉換成乙個網表，該網表指定了布局過程中元件覆蓋區之間的連線。允許使用者利用用於布局的相同電路圖表示進行互動式電路**的示意工具是有利的。一旦完成，電路**對於初始設計分析和設計測試(即驗證測試和故障排除)都是有用的。
pcb布局工具 - pcb布局程式從網表中生成pcb的機械和佈線連線結構。布局程式允許將佈線連線結構放置在多個層上，一旦完成，允許使用者生成製造pcb所需的計算機輔助設計(cad)檔案。
gerber檔案 - 需要傳送給pcb製造商以便構建pcb層結構的cad檔案稱為gerber檔案。rs-274x是最普遍支援的gerber檔案格式。
nc鑽孔檔案 - 數控(nc)鑽孔檔案指示用於未鍍制孔，鍍通孔或用於過孔的孔的尺寸和位置。一些快速轉動的pcb製造商只能選擇可用的孔尺寸。
印刷電路板(pcb) - 界定電路的機械和銅線結構的晶圓板。(印刷電路板有時稱為pwb)。
pcb結構和細節
pcb可以被認為是分層結構，通常具有多個銅和絕緣層。主要部分是通常由玻璃纖維和環氧樹脂製成的非導電(絕緣)材料(基板)。用於分離層的襯底材料具有不同的厚度，從0.005「到0.038」。導電層由在使用者不希望連線發生的特定區域蝕刻掉的銅(cu)箔組成。單層印製電路板的頂部有一層銅箔(見圖1)。
圖1：單層pcb
雙層pcb(見圖2)有兩層銅箔(乙個在頂部，乙個在底部)。
圖2：雙層pcb
如果由於pcb的複雜性增加而需要兩層以上，則可以建立其他銅層或將其新增到上面所示的層(通常成對)。例如，乙個4層pcb可以由兩層雙層pcb(夾在中間)和乙個芯層材料夾在中間組成。該芯層由環氧樹脂/纖維製成，被稱為預浸料(pre-impregnated)，並將其它層結構絕緣並支撐。中等複雜的電路板通常具有6,8或10層(製造成本增加)。一些高度複雜的pcb有多達32層或更多的跡線和銅面(見圖3)。
圖3：多層pcb
基材的高度通常是一層或多層層壓材料的厚度，通常遠小於芯層預浸材料層的高度。
多層印製電路板 - 帶有多層銅箔層的印製電路板。這些層最好在設計工具中根據使用者的需要重新命名為獨特的名稱(例如電源或地線)。
層堆疊 - 多層pcb的銅組織，意圖在某些層上具有特定的訊號層和接地層，以實現路由方便和電磁遮蔽的目的。四層板通常具有以下層結構，其中頂層和底層被保留用於訊號路由，並且內層被保留用於接地層和電源層：
•銅頂部
•內部1
•內部2
•銅底部
成品pcb高度 - 標準成品pcb厚度通常如圖所示 - 該厚度包括所有的銅，基板和預浸層：
•.031「(也是.039」是常見的)
•.062「(最常用的尺寸)
•.093」
•.125「
圖4顯示了乙個更為真實的四層pcb疊層，顯示了典型pcb製造商的層結構的各種厚度，產生了共同的0.062「成品pcb高度。
圖4：四層pcb
裸pcb - 沒有電子部件和其他元件(未裝配或未裝配)的成品pcb。
裝配圖 - 具有工程標誌的機械和示意圖，規定了pcb需要如何(以及以何種順序)組裝和封裝。對於自動裝配，裝配圖也包含有關焊膏和其他資訊元件人口和其他板製造目的的資訊。一些基本的機械裝配資訊可以在pcb布局工具內完成; 然而，複雜的機械裝配資訊通常需要在外部cad軟體包中完成。
跟蹤 - 從點a到點b的訊號連線(網路)的蝕刻過程之後，保留在pcb上的銅箔的一部分。網路的痕跡可以具有不同的寬度，這需要根據期望穿過的最大電流痕跡。
平面 - 保留在pcb上的大部分銅箔用於連線許多元件的訊號連線。這是乙個很少銅被蝕刻掉的層。電源和接地訊號通常連線到乙個平面，因為電源和接地需要路由到pcb上的許多元件。由於飛機有很多的銅，而且飛機覆蓋面積很大，因此可以將走線從與飛機的連線點以有效的較低的電阻和電感路由到飛機。當元件傳導電源和接地電流時，這將產生較小的電壓降(與放置離散的走線相比)，從而將產生具有較低功耗的設計。另外，具有電源和地平面的電路將不太可能輻射電磁(em)能量，並且不易受到em能量的影響(如50/60 hz ac線路雜訊)。圖5是具有電源和接地層的四層pcb的示例：
圖5：具有電源和接地層的四層pcb
基材 - 非導電材料(基材)通常是玻璃纖維環氧樹脂。稱為fr-4的阻燃材料是北美最常用的pcb材料。對於專門的應用，可以使用其他材料(如g10)，但這些其他材料通常會表現出較低的阻燃性。其他基材(具有良好的介電效能)是可用的，並且有時材料因地理區域而異。
銅厚度(盎司重量) - 銅箔厚度不是以線性尺寸測量的，而是以倒入1平方英呎的銅片的重量來衡量的。例如，乙個普通的銅厚度(重量)是1盎司。這意味著1盎司。的銅每平方英呎。2盎司。重量將顯示2盎司。每平方英呎。一些常見的銅重量如下：
•¼盎司(不常見，因為它很薄，可以用烙鐵蒸發)
•½盎司(普通)，銅厚度為0.7密耳。
•1盎司(最常見)，銅厚度為1.35至1.37密耳。
•2盎司(對於較高電流的電路板非常普遍)
•3盎司(除了高電流應用，因為它作為散熱片，所以不常見，因為它會排出烙鐵的熱量，所以難以焊接)
設計pcb時需要考慮銅的重量和寬度。在決定所使用的銅重量時，考慮跡線中的電流相對於更高銅重量的附加成本。有關應用的具體資訊，使用者可以參考ipc-2221「印刷電路板設計通用標準」(中的**查詢定量設計標準。
pcb樣式 - 大多數現代pcb通常具有表面安裝和通孔部分的組合，然而pcb通常可以被組織成兩類，即鍍通孔和表面安裝技術。
鍍通孔(pth或也表示為th) - 在這種型別的pcb中，大部分元件將具有從被插入到鍍銅用於焊接的pcb的孔中的部分延伸的導線引線。
圖6是具有四個pth的雙層板的橫截面。還顯示了電路板上的兩條銅線。圖6(底部)將兩個pth連線在一起。
圖6(頂部和底部)：雙層板的橫截面。
• 表面貼裝技術(smt) - 在這種型別的pcb中，大部分零件沒有通過pcb的引線。這些部件通常具有焊接到電路板表面的焊盤或引線。這些元件被稱為表面貼裝器件(smd)。
以下是帶有四個smt焊盤的smt pcb(見圖7)。顯示乙個電阻焊接到板上。有了smt，設計師可以選擇將部件放在電路板的底部(因為在smd附近沒有pth來阻礙smd的放置)。smd通常可以製造得比它們的通孔等效物小，因此使用smt通常會導致pcb內部件密度的顯著增加。
圖7：帶有四個smt焊盤的smt pcb
當考慮pcb的pth或smt技術時，請注意為應用選擇正確的技術和元件。pth或更大型的smd元件通常可以使原型製作更好; 然而較大的技術可能無法滿足最終生產設計的最終尺寸或密度限制。相反，smt樣式的pcb可以非常緊密地包裝在一起，通常可以通過自動裝配產生更低的製造成本(每個板子在更大的體積中)。但是，手工焊接小型smd或帶有球柵陣列(bga)技術的元件對於那些擁有非常有經驗的焊接技能的人來說都是非常棘手的。在選擇元器件和設計pcb時考慮這些重要的折衷。有些元件可以採用通孔和smd樣式，
阻焊層 - 這是乙個遮蔽或絕緣層(這也是使常見的pcb綠色)，安裝在頂層和底層覆蓋銅跡線。該層通常不安裝在焊盤的頂部，因為這暴露了要焊接的銅區域。這層保護這些被覆蓋的導體，以便在將附近的部件連線到焊盤或通孔連線時，焊料不會無意中粘附到它們(造成短路)。
絲網印刷(也稱為絲網印刷) - 這是應用在頂部阻焊層上的最後一層，也是底部阻焊層(如果需要的話)，以顯示板上的部件輪廓和參考指示符資訊。除了顯示部件輪廓和參考指示資訊之外，絲印還可以顯示方向資訊(如陽極/陰極方向)以及使用者希望在板上顯示的任何其他符號或文字資訊(如內部板型編號，標識，pcb修訂編號和其他製造或標準標記)。
腳印 - 零件的機械和電氣模式。包含在零件中的資訊通常包括銅的土地模式，機械輪廓和任何重要的尺寸資訊，如身體資訊，身高和體型。部件的印跡通常包括絲印層，其顯示部件輪廓和方向資訊以及與部件相關聯的銅焊盤或孔(焊盤圖案)。與聯結器一樣，零件的佔位面積可能會超出電路板輪廓，因此占用空間的細節應該為設計者提供部件放置，方向和銅連線的足夠資訊。
焊盤圖案 - 這是電路板上的焊盤或孔的圖案，有時包括零件本體資訊。來自ipc(全球**協會)的標準通常用於精確指定所需的銅尺寸和形狀，以確保元件的焊盤或電線與pcb之間的正確粘合和粘合。焊盤圖案可以包括非電氣焊盤資訊，例如可能需要的散熱片或散熱器圖案。
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