设计过程
A. 创建网络表
1. 网络表是原理图和PCB接口文件，PCB设计人员应根据使用的原理图和PCB设计工具的特点，选择正确的网络表格式，创建符合要求的网络表。
2. 在创建网络表的过程中，应根据原理图设计工具的特点，积极协助原理图设计师消除错误。确保网络表的正确性和完整性。
3. 确定装置的包装（PCB FOOTPRINT）．
4. 创建PCB板 根据单板结构图或相应的标准板框， 创建PCB设计文件；
注意正确选择单板坐标原点的位置，原点的设置原则：
A. 单板左下延伸线交汇处。
B. 单板左下角的第一个焊盘。
板框周围倒圆角，倒角半径5mm。特殊情况参照结构设计要求。
B. 布局
1. 根据结构图设置板框尺寸，根据结构元素布置安装孔、连接器等需要定位的设备，并赋予这些设备不可移动的属性。根据工艺设计规范的要求进行尺寸标记。
2. 印刷板的禁止布线区和禁止布局区域应根据结构图和生产加工所需的夹紧边设置。根据某些部件的特殊要求设置禁止布线区。
3. 综合考虑PCB选择加工工艺的性能和效率。
加工工艺的首选顺序为：元件表面单面安装-元件表面安装、插入式混合安装（元件表面焊接表面安装一次峰值成型）-双面安装-元件表面安装、焊接表面安装。
4. 布局操作的基本原则
A. 遵循先大后小，先难后易的布局原则，即重要的单元电路和核心部件应优先布局
B. 主要元件应根据单板的主信号流向规律，参照原理框图进行布局。
C. 布局应尽可能满足以下要求：总连接尽可能短，关键信号线最短；高压、大电流信号小电流、低电压弱信号完全分离；模拟信号与数字信号分离；高频信号与低频信号分离；高频元件之间的间隔应足够。
D. 同一结构电路部分，尽量采用对称标准布局；
E. 布局按均匀分布、重心平衡、布局美观的标准优化；
F. 设置设备布局格栅，一般IC装置布置时，格栅应为50-100 mil,小型表面安装设备，如表面安装元件布局，格栅设置应不少于25mil。
G. 如有特殊布局要求，应在双方沟通后确定。
5. 同类型插装元件X或XY方向应朝一个方向放置。同一类型的极性分立元件也应力争在X或X中Y方向一致，便于生产和检验。
6. 加热元件应均匀分布，以促进单板和整机的散热。除温度检测元件外，温度敏感器件应远离热量大的元件。
7. 部件的布置应便于调试和维护，即小部件周围不能放置大部件，需要调试的部件和部件周围应有足够的空间。
8. 单板采用峰焊工艺生产，其紧固件安装孔和定位孔均为非金属化孔。当安装孔需要接地时， 地平面应采用分布式接地孔连接。
9. 焊接面贴装元件采用峰值焊接生产工艺时，阻力和容量轴向应垂直于峰值焊接传输方向，阻力排放和SOP（PIN间距大于等于1.27mm）组件轴向平行于传输方向；PIN间距小于1.27mm（50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP避免波峰焊接等有源元件。
10. BGA距离相邻元件>5mm。其它贴片元件相互间的距离>0.7mm；贴装元件焊盘与相邻插装元件的外侧距离大于2mm；有压接件的PCB，压接接头周围5mm焊接面周围5周围不得有插装元件mm内部不能有贴装元件。
11. IC去偶电容的布局要尽量靠近IC与电源和地面形成的电源管脚最短。
12. 元件布置时，应尽量将同一电源的设备放在一起， 便于未来的电源分离。
13. 阻抗匹配目的阻容器件的布局应根据其属性合理布置。
串联匹配电阻的布局应靠近信号的驱动端，距离一般不超过500mil。
匹配电阻和电容器的布局必须区分信号的源和终端，多负载终端必须匹配在信号的最远端。
14. 布局完成后，打印装配图，供原理图设计师检查装置包装的正确性，确认单板、背板和连接器的信号对应关系，确认后方可开始布线。
C. 设置布线约束条件
1. 报告设计参数
布局基本确定后，应用程序PCB为确定所需的信号布线层数，报告网络数量、网络密度、平均管脚密度等基本参数。
信号层数的确定可参考以下经验数据
Pin密度 信号层数 板层数
1.0以上 2 2
0.6-1.0 2 4
0.4-0.6 4 6
0.3-0.4 6 8
0.2-0.3 8 12
<0.2 10 >14
注：PIN密度的定义如下： 板面积(平方英寸)/(板上管脚总数/14)
布线层数的具体确定还应考虑单板的可靠性要求、信号的工作速度、制造成本和交货期。
1. 布线层设置 在高速数字电路设计中，电源和地层应尽可能靠近，布线不应布置在中间。所有布线层应尽可能靠近一个平面层，最好的地面平面应为布线隔离层。
相邻布线层的信号线应垂直方向，以减少层间信号的电磁干扰。
如果需要更多的阻抗控制层，可以根据需要设计1-2个阻抗控制层PCB制造商协商。阻抗控制层应按要求明确标注。在阻抗控制层上分布单板上有阻抗控制要求的网络布线。
2. 设置线宽和线间距 设置线宽和线间距要考虑的因素
A. 单板的密度。板的密度越高，线宽越细，间隙越窄。
B. 信号的电流强度。当信号的平均电流较大时，应考虑布线宽度所能承载的电流。
PCB铜箔厚度、布线宽度与电流的关系
铜箔的载流量如下表所示：
铜皮厚度35um 铜皮厚度50um 铜皮厚度70um
铜皮Δt=10℃ 铜皮Δt=10℃ 铜皮Δt=10℃
注：
i. 当铜皮作为导线通过大电流时，铜箔宽度的载流量应参照表中的值降低50%来选择。
ii. 在PCB常用于设计加工OZ(盎司)作为铜皮厚度的单位，1 OZ铜厚定义为1 铜箔在平方英尺区域的重量为1盎司，相应的物理厚度为35英尺um；2OZ铜厚为70um。
C. 电路工作电压：介电强度应考虑线间距的设置。
D. 可靠性要求。可靠性要求高时，倾向于使用较宽的布线和较大的间距。
E. PCB加工技术限制
国内外先进水平
建议使用最小线宽/间距 6mil/6mil 4mil/4mil
极限最小线宽/间距 4mil/6mil 2mil/2mil
1. 孔的设置 过线孔
板的最小孔径定义取决于板厚，板厚的孔径比应小于 5--8。
孔径优化系列如下：
孔径： 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
焊盘直径： 40mil 35mil 28mil 25mil 20mil
内热焊盘尺寸： 50mil 45mil 40mil 35mil 30mil
板厚与最小孔径的关系：
板厚： 3.0mm 2.5mm 2.0mm 1.6mm 1.0mm
最小孔径： 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
盲孔和埋孔
盲孔是连接表面和内层而不连接整个板的导孔，埋孔是连接内层的导孔
产品板表面不可见的导通孔，这两种过孔尺寸设置可参考过线孔。
设计盲孔和埋孔时应对应用PCB充分了解加工过程，避免给予PCB加工带
来不必要的问题，必要时要与PCB供应商协商。
测试孔
用于测试孔ICT试验目的的过孔，原则上孔径不限，焊盘直径不小于25mil，中心距离不小于500mil。
不建议使用元件焊接孔作为测试孔。
2. 设置特殊布线区间 特殊布线间隔是指单板上的一些特殊区域需要使用不同于一般设置的布线参数，如一些高密度设备需要使用较细的线宽、较小的间距和较小的过孔，或需要在布线前确认和设置一些网络的布线参数。
3. 平面层的定义和分割 A. 平面层一般用于电路的电源和地层（参考层），由于电路中可能用到不同的电源和地层，需要对电源层和地层进行分隔，其分隔宽度要考虑不同电源之间的电位差，电位差大于12V分隔宽度为50mil，反之，可选20--25mil 。
B. 平面分隔应考虑高速信号回流路径的完整性。
C. 当高速信号的回流路径损坏时，应在其他布线层进行补充。例如，信号网络可以用接地铜箔包围，以提供信号地回路。
B. 布线前模拟(布局评估，待扩展)
C. 布线
1. 布线优先顺序 关键信号线优先：电源、触摸小信号、高速信号、时钟信号、同步信号等关键信号
密度优先原则：从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。
2. 自动布线 在布线质量符合设计要求时，可采用自动布线器提高工作效率，自动布线前应完成以下准备工作：
自动布线控制文件(do file)
为了更好地控制布线质量，在运行前应详细定义布线规则件的图形界面内进行定义，但软件提供了更好的控制方法，即针对设计情况，写出自动布线控制文件（do file),软件在该文件控制下运行。
3. 尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层，并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽和加大安全间距等方法。保证信号质量。 4. 电源层和地层之间的EMC环境较差，应避免布置对干扰敏感的信号。 5. 有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上。 6. 进行PCB设计时应该遵循的规则 1） 地线回路规则： 环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。针对这一规则，在地平面分割时，要考虑到地平面与重要信号走线的分布，防止由于地平面开槽等带来的问题；在双层板设计中，在为电源留下足够空间的情况下，应该将留下的部分用参考地填充，且增加一些必要的孔，将双面地信号有效连接起来，对一些关键信号尽量采用地线隔离，对一些频率较高的设计，需特别考虑其地平面信号回路问题，建议采用多层板为宜。
2） 窜扰控制
串扰（CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰，主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是：
加大平行布线的间距，遵循3W规则。
在平行线间插入接地的隔离线。
减小布线层与地平面的距离。
3） 屏蔽保护
对应地线回路规则，实际上也是为了尽量减小信号的回路面积，多见于一些比较重要的信号，如时钟信号，同步信号；对一些特别重要，频率特别高的信号，应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计，即将所布的线上下左右用地线隔离，而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。
4） 走线的方向控制规则：
即相邻层的走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰；当由于板结构限制（如某些背板）难以避免出现该情况，特别是信号速率较高时，应考虑用地平面隔离各布线层，用地信号线隔离各信号线。
5） 走线的开环检查规则：
一般不允许出现一端浮空的布线（Dangling Line),
主要是为了避免产生"天线效应"，减少不必要的干扰辐射和接受，否则可能带来不可预知的结果。
6） 阻抗匹配检查规则：
同一网络的布线宽度应保持一致，线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀，当传输的速度较高时会产生反射，在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下，如接插件引出线，BGA封装的引出线类似的结构时，可能无法避免线宽的变化，应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。
7） 走线终结网络规则：
在高速数字电路中，当PCB布线的延迟时间大于信号上升时间（或下降时间）的1/4时，该布线即可以看成传输线，为了保证信号的输入和输出阻抗与传输线的阻抗正确匹配，可以采用多种形式的匹配方法，所选择的匹配方法与网络的连接方式和布线的拓朴结构有关。
A. 对于点对点（一个输出对应一个输入）连接，可以选择始端串联匹配或终端并联匹配。前者结构简单，成本低，但延迟较大。后者匹配效果好，但结构复杂，成本较高。
B. 对于点对多点（一个输出对应多个输出）连接，当网络的拓朴结构为菊花链时，应选择终端并联匹配。当网络为星型结构时，可以参考点对点结构。
星形和菊花链为两种基本的拓扑结构, 其他结构可看成基本结构的变形, 可采取一些灵活措施进行匹配。在实际操作中要兼顾成本、功耗和性能等因素，一般不追求完全匹配，只要将失配引起的反射等干扰限制在可接受的范围即可。
8） 走线闭环检查规则：
防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题，自环将引起辐射干扰。
9） 走线的分枝长度控制规则：
尽量控制分枝的长度，一般的要求是Tdelay<=Trise/20。
10） 走线的谐振规则：
主要针对高频信号设计而言，即布线长度不得与其波长成整数倍关系，以免产生谐振现象。
11） 走线长度控制规则：
即短线规则，在设计时应该尽量让布线长度尽量短，以减少由于走线过长带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，如时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。对驱动多个器件的情况，应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。
12） 倒角规则：
PCB设计中应避免产生锐角和直角，
产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。
13） 器件去藕规则：
A. 在印制版上增加必要的去藕电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定。在多层板中，对去藕电容的位置一般要求不太高，但对双层板，去藕电容的布局及电源的布线方式将直接影响到整个系统的稳定性，有时甚至关系到设计的成败。
B. 在双层板设计中，一般应该使电流先经过滤波电容滤波再供器件使用，同时还要充分考虑到由于器件产生的电源噪声对下游的器件的影响，一般来说，采用总线结构设计比较好，在设计时，还要考虑到由于传输距离过长而带来的电压跌落给器件造成的影响，必要时增加一些电源滤波环路，避免产生电位差。
C. 在高速电路设计中，能否正确地使用去藕电容，关系到整个板的稳定性。
14） 器件布局分区/分层规则：
A. 主要是为了防止不同工作频率的模块之间的互相干扰，同时尽量缩短高频部分的布线长度。通常将高频的部分布设在接口部分以减少布线长度，当然，这样的布局仍然要考虑到低频信号可能受到的干扰。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题，通常采用将二者的地分割，再在接口处单点相接。
B. 对混合电路，也有将模拟与数字电路分别布置在印制板的两面，分别使用不同的层布线，中间用地层隔离的方式。
15） 孤立铜区控制规则：
孤立铜区的出现，将带来一些不可预知的问题，因此将孤立铜区与别的信号相接，有助于改善信号质量，
通常是将孤立铜区接地或删除。在实际的制作中，PCB厂家将一些板的空置部分增加了一些铜箔，这主要是为了方便印制板加工，同时对防止印制板翘曲也有一定的作用。
16） 电源与地线层的完整性规则：
对于导通孔密集的区域，要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接，形成对平面层的分割，从而破坏平面层的完整性，并进而导致信号线在地层的回路面积增大。
17） 重叠电源与地线层规则：
不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰，特别是一些电压相差很大的电源之间，电源平面的重叠问题一定要设法避免，难以避免时可考虑中间隔地层。
18） 3W规则：
为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于3倍线宽时，则可保持70%的电场不互相干扰，称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰，可使用10W的间距。
19） 20H规则：
由于电源层与地层之间的电场是变化的，在板的边缘会向外辐射电磁干扰。称为边沿效应。
解决的办法是将电源层内缩，使得电场只在接地层的范围内传导。以一个H（电源和地之间的介质厚度）为单位，若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地层边沿内；内缩100H则可以将98%的电场限制在内。
20） 五---五规则：
印制板层数选择规则，即时钟频率到5MHz或脉冲上升时间小于5ns，则PCB板须采用多层板，这是一般的规则，有的时候出于成本等因素的考虑，采用双层板结构时，这种情况下，最好将印制板的一面做为一个完整的地平面层。
D. 后仿真及设计优化（待补充）
E. 工艺设计要求
1. 一般工艺设计要求参考《印制电路CAD工艺设计规范》Q/DKBA-Y001-1999 2. 功能板的ICT可测试要求
A. 对于大批量生产的单板，一般在生产中要做ICT（In Circuit Test), 为了满足ICT测试设备的要求，PCB设计中应做相应的处理，一般要求每个网络都要至少有一个可供测试探针接触的测试点，称为ICT测试点。
B. PCB上的ICT测试点的数目应符合ICT测试规范的要求,且应在PCB板的焊接面, 检测点可以是器件的焊点,也可以是过孔。
C. 检测点的焊盘尺寸最小为24mils（0.6mm），两个单独测试点的最小间距为60mils(1.5mm)。
D. 需要进行ICT测试的单板，PCB的对角上要设计两个125MILS的非金属化的孔, 为ICT测试定位用。
3. PCB标注规范。 钻孔层中应标明印制板的精确的外形尺寸，且不能形成封闭尺寸标注；所有孔的尺寸和数量并注明孔是否金属化。
II. 设计评审
A. 评审流程 设计完成后，根据需要可以由PCB设计者或产品硬件开发人员提出PCB设计质量的评审，其工作流程和评审方法参见《PCB设计评审规范》。
B. 自检项目
如果不需要组织评审组进行设计评审，可自行检查以下项目。
1. 检查高频、高速、时钟及其他脆弱信号线，是否回路面积最小、是否远离干扰源、是否有多余的过孔和绕线、是否有垮地层分割区
2. 检查晶体、变压器、光藕、电源模块下面是否有信号线穿过，应尽量避免在其下穿线，特别是晶体下面应尽量铺设接地的铜皮。
3. 检查定位孔、定位件是否与结构图一致，ICT定位孔、SMT定位光标是否加上并符合工艺要求。
4. 检查器件的序号是否按从左至右的原则归宿无误的摆放规则，并且无丝印覆盖焊盘；检查丝印的版本号是否符合版本升级规范，并标识出。
5. 报告布线完成情况是否百分之百；是否有线头；是否有孤立的铜皮。
6. 检查电源、地的分割正确；单点共地已作处理；
7. 检查各层光绘选项正确，标注和光绘名正确；需拼板的只需钻孔层的图纸标注。
8. 输出光绘文件，用CAM350检查、确认光绘正确生成。
9. 按规定填写PCB设计（归档）自检表，连同设计文件一起提交给工艺设计人员进行工艺审查。
10. 对工艺审查中发现的问题，积极改进，确保单板的可加工性、可生产性和可测试性。