PCB Layout設計

印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)，是組裝各類電子零組件需要使用到的基板，利用遍佈於板上各處的金屬銅箔線路，再透過板上的多層架構，進而連接、導通相關電子組件，最後成為一個能有效連結電子產品中各元件的控制中樞，因此PCB板又被稱為「電子產品之母」。簡單來說，即是以印刷的方式設計製造出能固定電子零件並使其通電串連的電路板。

電路板種類

常見的PCB板種類，依結構可以分為三大類，分別為單面板、雙面板和多層板，以下將分別介紹三種電路板類型的詳細內容供您參考：

單面板

單面板是PCB板中最基本的樣式，單面板的一面為銅箔導線，各式電子元件則是安裝在另一面，並使用錫將零組件與導線連接，由於單面板只有一面鋪有銅箔導線，在設計layout時會有較多限制，因此單面板較常用於功能簡單的電子裝置，例如：電視遙控器、計算機…等。

雙面板

雙面板為正反兩面皆鋪設有銅箔導線的PCB板類型，板子正面稱為「頂層」，反面則稱為「底層」，並運用導通孔連接兩面的銅箔導線，由於比單面板多了一面鋪有銅箔導線，設計layout時可以設計出更複雜的電路，因此目前主流的電子產品內的電路板多以雙面板為主。

多層板

多層板顧名思義就是有多層銅箔導線的PCB板類型，以兩片雙面板中間夾一層絕緣層後壓合而成，因此多層板的層數多為偶數（層數只計算鋪有銅箔導線的板面），常見的多層板有4層板、6層板、8層板…等，由於多層板所能容納的銅箔導線數目最多，因此適用於複雜的裝置上，例如：桌上型電腦所使用的主機板由於元件太多，大多使用八層板，一般小型的電子產品，例如：手機、筆記型電腦…等，為了讓每個元件的獨立電路不互相干擾，並縮小電路板的面積，因此至少需要使用八層板以上的多層PCB板（無論是哪種類型的PCB板，厚度都只有0.8~6mm，不會因為層數過多導致體積增加），簡而言之，當電子元件愈多或電子產品尺寸愈小，通常就需要使用更多層的PCB板。

PCB layout設計流程

1.需求討論

在進行設計前，業者會先與您討論設計細節，包含電子設備的各項功能、開發預算、設備尺寸、未來電子設備的運作方式…等，業者會根據這些條件決定需要多少片pcb板以及pcb板大小，以利後續的設計作業。

2.電路概圖繪製

電路設計師收到客戶的條件後，便會根據討論出的結論，使用設計軟體繪製電路概圖，電路概圖中要明確標示出各電子零組件的連接細節，並要清楚註明零件種類、零件編號…等，讓layout工程師了解電路連接的情況。

3.軟體測試pcb電路

電路概圖完成繪製後，需要先利用繪製軟體內建的測試功能，檢測電路概圖是否能正常運作，若出現bug就需要立即修正，若能正常運作，就可以輸出成Netlist檔案，讓工程師進行pcb layout作業。

4.建立pcb製作檔案

layout工程師收到電路概圖後，就會開始使用CAD軟體製作實際要印刷在電路板上的電路圖，包含銅箔導線的走線佈局、導通孔(包含通孔、埋孔、盲孔…等類型）的位置、零組件的名稱、型號與編號、零組件的安裝位置...等，完成pcb layout後會再次進行檢測，確認無誤後就可以輸出Gerber檔案，交給製造廠商生產出pcb樣品。

5.pcb打樣

在製造出樣品板後，工程師會根據BOM表（需要安裝的零組件列表）將零組件焊接到樣品板上，完成初步的pcb樣品。

6.少量試產

完成樣品後需要經過多道的測試程序，再經由業主確認pcb板上搭載的功能無誤，且能正常運作後，就會請工廠進行少量試產，評估產品的成熟度與良率是否可進入量產。

7.進入量產階段

若經過試產確認產品的成熟度與良率都可以大量生產後，就可以將產品正式投入量產。

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提出pcb layout設計需求

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與pcb layout設計師詳談設計細節

需求送出後，將會有多家電路設計公司主動向您聯繫提供報價，您可以在比較後選擇適合您的pcb設計師做進一步討論，將您的需求更完整的告訴設計師。

簽訂pcb layout設計合約

細節討論完畢後，建議您與電路設計公司簽訂正式的契約，詳細規範彼此的權利義務，例如：設計項目、pcb layout設計費用、專家保證的服務品質、違約的處理方式與如何支付款項...等。

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