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1、第6章 双面印制电路板设计举例,熊建军 2006. 6 E-mail：rd27 电话：13907171065,6.0 印制板设计操作流程,环境设置 P226 (6.16.2) 放置元件（预布局） P246 (6.3) 自动布线 P266 (6.46.4.3) 修改、检查打印 P286 (6.4.46.6) P224,6.1 原理图到印制板 P226,原理图是印制板设计的前提和基础. 原理图转化成印制板电气连接关系的 两种方法: SCH 中，执行命令: 【 Update PCB 】 SCH中： 【 Design Create Netlist 】 再将网络表文件 .Net 装入 PCB 文件中,1
2、. 启动 PCB Wizard P226,1. 【 File New Wizard 】: 双击 Printed Circuit Board Wizard. 2. 选择印制版类型：共种： 用户自定义； 欧规 VME Bus适 配卡 IBM AT 适配卡 IBM XT 适配卡 IBM PC-104 适配卡 PCI 适配卡 IBM PCMCIA 适配卡 IBM PS/2 适配卡 Standard Bus Format SUN SBF,3. 选择印制版尺寸参数,用户定制: Custom Made Board Rectangular: (Width, Height) （异形也可） Boundary La
3、yer: 布线区边框，缺省在 Keep Out Layer,无须改变 Dimension Layer: 外边框，缺省在机械，也不用改 Keep Out Distance From Board: 取100mil Corner Cutoff 缺角; Inner Cutoff 内部挖空; 等祥见 P230 .,布线边框层,切割边框层,角内陷,内部挖空,4. 确定印制版信号层 P231,单面板：可选择不带金属化过孔的两信号层 印制版布线时禁止在元件面内走线 双面板：一般选择具有金属化过孔的双面板 以提高布通率 多面板：用以复杂数字电路可采用 个信号层及个电源地线层,5. 选择过孔类型 P231,双面板
4、中,只选择 穿通形式过孔. 即选择：Thruhole Vias only. 即使四层以上板，也避免选择盲孔或掩埋孔（工艺复杂）,6. 选择多数元件封装方式,如果穿通式元件占多数,就选择穿通式. 同时指定两引脚之间 (100 mil) 布线条数(最多布两条线) 如果贴片式元件占多数, 就选贴片式. 贴片式则要选择是否双面放置元件,7. 设置布线规则 P233,7. 布线规则: 导线最小宽度 Minimum Track Size 过孔最小外径 Minimum Via Width 孔径最小值 Minimum Via HoleSize 最小线间距 Minimum Clearance 8. 设置完后,
5、即可保存摸板. 生成印制版后, 即可通过 “更新”或装入网络表形式将原理图元件封装及连接关系传到印制版文件中.,6.1.2 通过 “更新” 方式实现原理图 文件与印制板文件之间的信息交换, SCH 下执行 【 Update PCB 】 P234 选择 I/O 端口，网络标号范围： 单张电路图，可选下面三种任一： Sheet Symbol / Port Connections Net Labels and Port Global Only Port Global 多张层次电路：存在网络标号和 I/O 端口的选择，主要 视作用范围而定 元件 (Components) 选择：更新 PCB 中的封装
6、Generate PCB rules according to schematic layer 根据需要选择, 预览更新情况 P235,单击 【 Preview Change 】: 观察更新后发生的改变 如有错误: 修改原理图，直到无错为止 常见出错信息： Component not found: ( 装入PCB 元件库.) Node not found: 找不到焊盘，元件不对. 修改元件并更新原理图直到没有错误（装入 PCB为止）,6.1.3 在禁止布线层内绘制布线区,对没有布线区边框的 PCB 文件，可以在执行【 Update PCB 】 命令前或后，用画线工具在禁止布线层 ( Keep
7、Out Layer ) 内，画出一个封闭的图形，作为印制版布线区 操作过程见 P239 P241.,6.1.4 通过网络表装入元件 封装图,P241,6.2 设置工作层 P246,以双面板为例: 【 Design Options 】 单击 Layers 标签 信号层应选： Top元件面 ; Bottom焊接面; 关闭中间信号层 丝印层：Top 可选只在元件面上丝印 (Silkscreen) 焊锡膏层：贴片元件才用 Paste Mask 阻焊层：Top 和 Bottom 都要选 飞线：要选（看元件之间接线关系） 设计规则检查：要选（安全距离导线会变色） 机械：放置标注尺寸或说明性文字 机械：放置
8、边框和对准孔,6.3 元件布局操作 P246,1. 布局过程 布局很重要.一般: 核心元件 先手工布置好 输入/输出芯片 (固定) 干扰敏感元件 发热元件 然后再用“自动布局”命令放置其余元件,2. 元件布局原则 P247, 数字电路, 模拟电路, 大电流电路必须分开布 局. 输入 / 输出 靠近边框. 元件离印制版机械边框应 2mm. 元件只能 或 放置，发热元件放在上面 元件间距：中密为50100 mil. 发热元件间距应大电位差大元件间距大 热敏元件应远离发热元件 重元件应靠近支撑点 (对准孔附近) 可调元件应放在边上, 方便调节,2. 元件布局原则 P247,IC去耦电容应靠近芯片的电
9、源和地线 引脚（CPU , RAM , ROM etc) 0.1 uf 电容可滤除 10MHZ 以下的高频干扰信号每 10 块中小功率的 IC 要加一块10uf 的储能电容 时钟电路元件尽量靠近 CPU 时钟引脚.,6.3.2 手工预布局 P248,按元件布局一般规则: 用手工方式安排并 固定 ( 核心元件、输入 / 输出元件、大功率元件、热敏元件、数字 IC 去耦电容、时钟电路元件等的位置 ) 允许飞线时，可判断元件调整结果 飞线交叉越少，则布线越短,1. 粗调元件位置 P249,操作过程: 隐藏所有飞线. 【 View Connections Hiden all 】 游览元件 【 Brow
10、se Components 】 优先安排核心及重要元件 放置特殊要求元件 显示所有飞线 【 View ConnectionsShow all 】,2. 进一步细调特殊元件,借助飞线, 对元件进一步细调. 使飞线交叉最少.,3. 固定对放置位置有特殊要求的元件,确定核心元件, 重要元件及特殊元件位置后, 可逐一双击这些元件, 在元件属性窗口内, 选中 【 Locked 】.以固定元件在 PCB 编辑区的位置 元件多时, 可用 Global 选项完成锁定 P253,6.3.3 元件分类 P253,【 Design Classes 】 元件分类的目的是为了对不同类的元件组实行不同的规则设置 如：高压
11、元件组的安全距离可大些 发热元件组的间距可大些etc.,1. 设置元件自动布局间距,【 Design Rules Placement 】: 可观察到元件间距设置信息 Add : 可增加新的放置规则 P254,2. 设置元件放置方向,【 Design Rules 】: Rules ClassesComponent Orientations Rule 重新设定、修改元件的位置方向 Add : 可增加新的放置规则,3. 设置元件放置面 P256,Rules Classes : Component Layers Rule : Add : 在 Rule Attributes 中选定所需项 及那层放置元件
12、？,6.3.5 自动布局 P257,确定并固定了关键元件后, 即可进行自动布局 【 Tools Auto Place 】: 选择自动布局方式和自动布局选项P257 Statistical Place : 连线距离最短 Group Components :关系密切元件组 Rotate Components : 元件旋转 Power Nets : 输入电源网络标号如 Vcc. Ground Nets : 输入地线网络标号名,自动布局 (2) P257,Cluster Place : 菊花链状放置，以元件组为放置依据，因此速度较快 不论以何种方式放置，最终还要手工调整元件布局以适应电磁兼容要求,统计
13、方法放置,菊花链放置,快速元件放置,自动布局 (3) P258, 选择元件放置方式和有关自动布局选项后, 单击 “OK” , 即可启动元件自动布局. 需时不等, 耐心等待. 元件自动布局结束后, 将自动更新 PCB 窗口内元件的位置. P259 图 6-56. 飞线是一种示意, 可隐藏. 布线区太小, 元件会到区外. 可修改.,6.3.6 手工调整元件布局,1. 粗调元件位置P260 操作过程: 解除所有元件 “锁定”. 调整元件位置.,2. 元件位置精确调整,调整过程: P261 暂时隐藏元件序号、注释信息. 【 View ConnectionsShow All 】 显示所有飞线调整元件位置
14、，使飞线尽可能直，尽 可能少 元件引脚 焊盘对准格点 【Tools Align ComponentsMove To Grid】 选择电路板外形尺寸 P263 根据最终尺寸，绘制出电路板外边框和对准孔,6.4 布线及布线规则P266,1 布线规律 印制导线转折点内角不能90,一般选择135或圆角 ; 导线与焊盘、过孔的连接处要圆滑,避免出现小尖角必须以 45或 90相连 上下两层信号线走线避免平行 总线间可加地线隔离小信号和模拟信号应尽 量靠近地线 连线尽可能短,布线规律 P267, 按功能分开布线. 数字电路 、模拟电路、大电流电路电源, 地线必须分开走线, 最后单点接地. 高频走线严格限制平
15、行走线长度. 避免时钟电路下方走线. 选择合理的走线方式. 见 P267 图 6-66.,2. 布线过程 P268,包括: 设置自动布线参数 自动布线前的预处理 自动布线 手工修改,6.4.1 设置自动布线规则,1. 设置布线参数P268 导线与焊盘(包括过孔)之间的最小距离 【 Design Rules Routing 】 【 Rules Classes Clearance Constraint 】 可设置不同节点导电图形之间的最小距离 选择印制导线转角模式 【 Rule Classes Routing Corners 】,设计规则,设置布线参数 (3) P270, 选择布线层及走线方向 双面板: 焊接面 走线 与集成电路元件 元件面 走线与集成电路元件 上下两层信号走线尽量 . 过孔类型及尺寸 Rule Classes Routing Via Style 放置布线宽度 特殊要求导线；电源、地线宽度etc.,设置布线参数 (6) P275, 选择布线模式 一般选择 最短布线模式. 确定网络节点布线优先权 Protel 提供 100 级优先权( 100级最高 ). 表面封装元件引脚焊盘与转角间距 设置布线规则越严，限制越多，自动布线时间越
