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毫无疑问，原理图创建和PCB布局是电气工程的基本方面，技术文章，应用笔记和教科书等资源倾向于关注设计过程的这些部分。但是，我们不应该忘记，如果您不知道如何将完成的设计文件转换为组装电路板，则原理图和布局不是很有用。即使您对订购和组装PCB有些熟悉，您也可能没有意识到某些选项可以帮助您以更低的成本获得足够的结果。

本文适用于对制造和组装少量高质量PCB感兴趣（或可能有一天感兴趣）的任何人。通过“制造”我的意思是“支付公司制造” - 我不会讨论PCB的DIY制造，我不能诚实地推荐这种方法。如今，专业PCB制造是如此实惠和方便，并且通常结果非常优越。

我长期以来一直在做独立和低数量的PCB设计，并且我逐渐获得了足够的相关信息，以便就这个主题撰写一篇相当全面的文章。尽管如此，我只是一个人而且我当然不能知道所有事情，所以请不要犹豫，通过文章半导体末尾的评论部分扩展我的工作。我真诚地感谢您的贡献。

示意图主要包括以产生所需电气特性的方式连接的部件和导线。电线将变成痕迹或铜浇注。

这些组件包括占位面积（AKA  焊盘图案），即与通过物理部件的端子几何形状匹配的通孔和/或表面安装焊盘的集合。足迹还可以具有线，形状和文本，统称为丝网印刷。这些在PCB上显示为纯粹的视觉元素; 它们不导电，不会影响电路的功能。

下图提供了原理图元件和相应PCB封装的示例（蓝线表示每个元件引脚所连接的封装焊盘）。

完成的原理图由CAD软件转换为PCB布局，包括元件封装和鼠标线 ; 这个相当不愉快的词是指尚未转换为物理连接的电气连接。

设计人员安排组件，然后使用鼠标作为创建迹线，铜浇注和过孔的指南。通孔是一个小通孔，通过电气连接到不同的PCB层（或多层 - 例如，热通孔可能连接到内部接地层，并且接地铜连接到电路板底部） 。

制造阶段开始前的最后一步称为验证。这里的一般想法是CAD工具试图在它们对电路板的功能产生负面影响或干扰制造过程之前发现布局错误。

我熟悉三种类型的验证（尽管可能还有更多）：

• 连通性：这确保了网的所有部分通过某种导电结构连接。

• 原理图和布局之间的一致性：这是相当不言自明的。我假设不同的CAD工具有不同的方式来实现这种形式的验证。

• DRC（设计规则检查）：这一点与PCB制造主题特别相关，因为设计规则是您对自己的布局施加的限制，以确保它可以成功制造。常见的IC设计规则包括最小走线间距，最小走线宽度和最小钻头直径。当你布置电路板时很容易违反设计规则，特别是如果你赶时间，所以一定要利用CAD工具的DRC功能。下图显示了我用于C-BISCUIT机器人控制板的设计规则。

在我们总结本指南的这一部分之前，我想简要讨论一下原理图/ PCB CAD软件。如果您在各种免费和低成本选项中感觉有点迷失，我建议您从下列其中一个包开始：

DipTrace是首选，因为它是我的最爱。价格合理，它做我需要的一切，我发现用户界面直观，视觉上令人愉悦。

我对EAGLE的经验非常有限，但它已经存在了很长时间，而且似乎很受欢迎。“标准”许可证每年100 美元 ; 这比我想要支付的CAD软件更多。

该程序是免费和开源的。我总是避免它，部分是因为我担心它的稳定性。然而，我最近从一位高素质的同事那里听说，KiCad已发展成为一个优秀的工具，即使对于专业设计师也是如此。这绝对值得一看，特别是如果你预算紧张的话。

完全免费且非常有能力。在我切换到DipTrace之前，我使用过这个工具。