2019-05-18 11:31:46分類:技術(shù)專題6731
PCB板也就是PCB線路板,又叫做印刷電路板,它是電子元器件電器連接的提供者。現(xiàn)在大家應(yīng)該理解了什么是PCB板。接下來(lái)就來(lái)講一下PCB板的設(shè)計(jì)步驟。
一、電路板設(shè)計(jì)的預(yù)先準(zhǔn)備工作
1、繪制原理圖,并且生成對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。已有了網(wǎng)絡(luò)表情況下也可以不進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì),直接進(jìn)入PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
2、手工更改網(wǎng)絡(luò)表 將一些元件的固定用腳等原理圖上沒(méi)有的焊盤(pán)定義到與它相通的網(wǎng)絡(luò)上。將一些原理圖和PCB封裝庫(kù)中引腳名稱不一致的器件引腳名稱改成和PCB封裝庫(kù)中的一致,特別是二、三極管等。
二、畫(huà)出自己定義的非標(biāo)準(zhǔn)器件的封裝庫(kù)
建議將自己所畫(huà)的器件都放入一個(gè)自己建立的PCB 庫(kù)專用設(shè)計(jì)文件。
三、設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境和繪制印刷電路的板框含中間的鏤空等。
1、進(jìn)入PCB系統(tǒng)后的第一步就是設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境,包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型,光標(biāo)類型,板層參數(shù),布線參數(shù)等等。大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認(rèn)值,而且這些參數(shù)經(jīng)過(guò)設(shè)置之后,符合個(gè)人的習(xí)慣,以后無(wú)須再去修改。
2、規(guī)劃電路版,主要是確定電路板的邊框,包括電路板的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上適當(dāng)大小的焊盤(pán)。對(duì)于3mm 的螺絲可用6.5~8mm 的外徑和3.2~3.5mm 內(nèi)徑的焊盤(pán)。
四、打開(kāi)所有要用到的PCB庫(kù)文件后,調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝
這一步是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),網(wǎng)絡(luò)表是PCB自動(dòng)布線的靈魂,也是原理圖設(shè)計(jì)與電路版設(shè)計(jì)的接口,只有將網(wǎng)絡(luò)表裝入后,才能進(jìn)行電路板的布線。
在原理圖設(shè)計(jì)時(shí),零件的封裝可能被遺忘,但可以在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)情況來(lái)修改或補(bǔ)充零件的封裝。
五、布置零件封裝的位置,也稱零件布局
Protel99可以進(jìn)行自動(dòng)布局,也可以進(jìn)行手動(dòng)布局。如果進(jìn)行自動(dòng)布局,運(yùn)行"Tools"下面的"Auto Place",用這個(gè)命令,你需要有足夠的耐心。布線的關(guān)鍵是布局,多數(shù)設(shè)計(jì)者采用手動(dòng)布局的形式。用鼠標(biāo)選中一個(gè)元件,按住鼠標(biāo)左鍵不放,拖住這個(gè)元件到達(dá)目的地,放開(kāi)左鍵,將該元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局選項(xiàng)包含自動(dòng)選擇和自動(dòng)對(duì)齊。使用自動(dòng)選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件,然后旋轉(zhuǎn)、展開(kāi)和整理成組,就可以移動(dòng)到板上所需位置上了。當(dāng)簡(jiǎn)易的布局完成后,使用自動(dòng)對(duì)齊方式整齊地展開(kāi)或縮緊一組封裝相似的元件。
注意:零件布局,應(yīng)當(dāng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)散熱、電磁干擾、將來(lái)布線的方便性等方面綜合考慮。先布置與機(jī)械尺寸有關(guān)的器件,并鎖定這些器件,然后是大的占位置的器件和電路的核心元件,再是外圍的小元件。
六、根據(jù)情況再作適當(dāng)調(diào)整然后將全部器件鎖定
假如板上空間允許則可在板上放上一些類似于實(shí)驗(yàn)板的布線區(qū)。對(duì)于大板子,應(yīng)在中間多加固定螺絲孔。板上有重的器件或較大的接插件等受力器件邊上也應(yīng)加固定螺絲孔,有需要的話可在適當(dāng)位置放上一些測(cè)試用焊盤(pán),最好在原理圖中就加上。將過(guò)小的焊盤(pán)過(guò)孔改大,將所有固定螺絲孔焊盤(pán)的網(wǎng)絡(luò)定義到地或保護(hù)地等。
放好后用VIEW3D 功能察看一下實(shí)際效果,存盤(pán)。
七、布線規(guī)則設(shè)置
布線規(guī)則是設(shè)置布線的各個(gè)規(guī)范(象使用層面、各組線寬、過(guò)孔間距、布線的拓樸結(jié)構(gòu)等部分規(guī)則,可通過(guò)Design-Rules 的Menu 處從其它板導(dǎo)出后,再導(dǎo)入這塊板)這個(gè)步驟不必每次都要設(shè)置,按個(gè)人的習(xí)慣,設(shè)定一次就可以。
選Design-Rules 一般需要重新設(shè)置以下幾點(diǎn):
1、安全間距(Routing標(biāo)簽的Clearance Constraint)
它規(guī)定了板上不同網(wǎng)絡(luò)的走線焊盤(pán)過(guò)孔等之間必須保持的距離。一般板子可設(shè)為0.254mm,較空的板子可設(shè)為0.3mm,較密的貼片板子可設(shè)為0.2-0.22mm,極少數(shù)印板加工廠家的生產(chǎn)能力在0.1-0.15mm,假如能征得他們同意你就能設(shè)成此值。0.1mm 以下是絕對(duì)禁止的。
2、走線層面和方向(Routing標(biāo)簽的Routing Layers)
此處可設(shè)置使用的走線層和每層的主要走線方向。請(qǐng)注意貼片的單面板只用頂層,直插型的單面板只用底層,但是多層板的電源層不是在這里設(shè)置的(可以在Design-Layer Stack Manager中,點(diǎn)頂層或底層后,用Add Plane 添加,用鼠標(biāo)左鍵雙擊后設(shè)置,點(diǎn)中本層后用Delete 刪除),機(jī)械層也不是在這里設(shè)置的(可以在Design-Mechanical Layer 中選擇所要用到的機(jī)械層,并選擇是否可視和是否同時(shí)在單層顯示模式下顯示)。
機(jī)械層1 一般用于畫(huà)板子的邊框;
機(jī)械層3 一般用于畫(huà)板子上的擋條等機(jī)械結(jié)構(gòu)件;
機(jī)械層4 一般用于畫(huà)標(biāo)尺和注釋等,具體可自己用PCB Wizard 中導(dǎo)出一個(gè)PCAT結(jié)構(gòu)的板子看一下
3、過(guò)孔形狀(Routing標(biāo)簽的Routing Via Style)
它規(guī)定了手工和自動(dòng)布線時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生的過(guò)孔的內(nèi)、外徑,均分為最小、最大和首選值,其中首選值是最重要的,下同。
4、走線線寬(Routing標(biāo)簽的Width Constraint)
它規(guī)定了手工和自動(dòng)布線時(shí)走線的寬度。整個(gè)板范圍的首選項(xiàng)一般取0.2-0.6mm,另添加一些網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)組(Net Class)的線寬設(shè)置,如地線、+5 伏電源線、交流電源輸入線、功率輸出線和電源組等。網(wǎng)絡(luò)組可以事先在Design-Netlist Manager中定義好,地線一般可選1mm 寬度,各種電源線一般可選0.5-1mm 寬度,印板上線寬和電流的關(guān)系大約是每毫米線寬允許通過(guò)1安培的電流,具體可參看有關(guān)資料。當(dāng)線徑首選值太大使得SMD 焊盤(pán)在自動(dòng)布線無(wú)法走通時(shí),它會(huì)在進(jìn)入到SMD 焊盤(pán)處自動(dòng)縮小成最小寬度和焊盤(pán)的寬度之間的一段走線,其中Board 為對(duì)整個(gè)板的線寬約束,它的優(yōu)先級(jí)最低,即布線時(shí)首先滿足網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)組等的線寬約束條件。
5、敷銅連接形狀的設(shè)置(Manufacturing標(biāo)簽的Polygon Connect Style)
建議用Relief Connect 方式導(dǎo)線寬度Conductor Width 取0.3-0.5mm 4 根導(dǎo)線45 或90 度。
其余各項(xiàng)一般可用它原先的缺省值,而象布線的拓樸結(jié)構(gòu)、電源層的間距和連接形狀匹配的網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度等項(xiàng)可根據(jù)需要設(shè)置。
八、自動(dòng)布線和手工調(diào)整
1、點(diǎn)擊菜單命令A(yù)uto Route/Setup 對(duì)自動(dòng)布線功能進(jìn)行設(shè)置
2、點(diǎn)擊菜單命令A(yù)uto Route/All 開(kāi)始自動(dòng)布線
3、對(duì)布線進(jìn)行手工初步調(diào)整。
九、切換到單層顯示模式下(點(diǎn)擊菜單命令Tools/Preferences,選中對(duì)話框中Display欄的Single Layer Mode)
將每個(gè)布線層的線拉整齊和美觀。手工調(diào)整時(shí)應(yīng)經(jīng)常做DRC,因?yàn)橛袝r(shí)候有些線會(huì)斷開(kāi)而你可能會(huì)從它斷開(kāi)處中間走上好幾根線,快完成時(shí)可將每個(gè)布線層單獨(dú)打印出來(lái),以方便改線時(shí)參考,其間也要經(jīng)常用3D顯示和密度圖功能查看。最后取消單層顯示模式,存盤(pán)。
十、如果器件需要重新標(biāo)注可點(diǎn)擊菜單命令Tools/Re-Annotate 并選擇好方向后,按OK鈕。
并回原理圖中選Tools-Back Annotate 并選擇好新生成的那個(gè)*.WAS 文件后,按OK 鈕。原理圖中有些標(biāo)號(hào)應(yīng)重新拖放以求美觀,全部調(diào)完并DRC 通過(guò)后,拖放所有絲印層的字符到合適位置。
最后再放上設(shè)計(jì)版本號(hào)、文件首次加工日期、印板文件名、文件加工編號(hào)等信息。。
十一、對(duì)所有過(guò)孔和焊盤(pán)補(bǔ)淚滴
補(bǔ)淚滴可增加它們的牢度,但會(huì)使板上的線變得較難看。順序按下鍵盤(pán)的S 和A 鍵(全選),再選擇Tools-Teardrops,選中General 欄的前三個(gè),并選Add 和Track 模式,如果你不需要把最終文件轉(zhuǎn)為PROTEL 的DOS 版格式文件的話也可用其它模式,后按OK 鈕。完成后順序按下鍵盤(pán)的X 和A 鍵(全部不選中)。對(duì)于貼片和單面板一定要加。
十二、放置覆銅區(qū)
將設(shè)計(jì)規(guī)則里的安全間距暫時(shí)改為0.5-1mm 并清除錯(cuò)誤標(biāo)記,選Place-Polygon Plane 在各布線層放置地線網(wǎng)絡(luò)的覆銅(盡量用八角形,而不是用圓弧來(lái)包裹焊盤(pán)).
設(shè)置完成后,再按OK 扭,畫(huà)出需覆銅區(qū)域的邊框,最后一條邊可不畫(huà),直接按鼠標(biāo)右鍵就可開(kāi)始覆銅。它缺省認(rèn)為你的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間始終用一條直線相連,電路頻率較高時(shí)可選Grid Size 比Track Width 大,覆出網(wǎng)格線。
相應(yīng)放置其余幾個(gè)布線層的覆銅,觀察某一層上較大面積沒(méi)有覆銅的地方,在其它層有覆銅處放一個(gè)過(guò)孔,雙擊覆銅區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)并選擇一個(gè)覆銅后,直接點(diǎn)OK,再點(diǎn)Yes 便可更新這個(gè)覆銅。幾個(gè)覆銅多次反復(fù)幾次直到每個(gè)覆銅層都較滿為止。將設(shè)計(jì)規(guī)則里的安全間距改回原值。
以上就是賽億科技開(kāi)發(fā)有限公司的PCB板的設(shè)計(jì)步驟,如果還有不明白的可以咨詢我們的官網(wǎng)在線客服,我們會(huì)及時(shí)的解決您的問(wèn)題。