《CB电路板设计方案介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CB电路板设计方案介绍（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、PowerPCB 电路板设计规范1概述本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项，为一个工作组的设计人员提供设计规范，方便设计人员之间进行交流和相互检查。2设计流程PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.2.1网表输入网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLEPowerPCBConnection功能，选择SendNetlist，应用OLE功能，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File-Import，将原理图
2、生成的网表输入进来。2.2规则设置如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB的一致。除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，比如PadStacks，需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个焊盘或过孔，一定要加上Layer25。注意：PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件，名称为Default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，并设置其它高级规则。在所有的规则
3、都设置好以后，在PowerLogic中，使用OLEPowerPCBConnection的RulesFromPCB功能，更新原理图中的规则设置，保证原理图和PCB图的规则一致。2.3元器件布局网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件布局。PowerPCB提供了两种方法，手工布局和自动布局。手工布局1.工具印制板的结构尺寸画出板边（BoardOutline）。2.将元器件分散（DisperseComponents），元器件会排列在板边的周围。3.把元器件一个一个地移动、旋转，放到板边以内，按照一定的规则摆放整齐。2
4、.3.2自动布局PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来说，效果并不理想，不推荐使用。2.3.3注意事项a.布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起b.数字器件和模拟器件要分开，尽量远离c.去耦电容尽量靠近器件的VCCd.放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集e.多使用软件提供的Array和Union功能，提高布局的效率2.4布线布线的方式也有两种，手工布线和自动布线。PowerPCB提供的手工布线功能十分强大，包括自动推挤、在线设计规则检查（DRC），自动布线由Specctra的布线引擎进行，通常这两种方法配合使用，常
5、用的步骤是手工自动手工。2.4.1手工布线1.自动布线前，先用手工布一些重要的网络，比如高频时钟、主电源等，这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封装，如BGA，自动布线很难布得有规则，也要用手工布线。2.自动布线以后，还要用手工布线对PCB的走线进行调整。2.4.2自动布线手工布线结束以后，剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择Tools-SPECCTRA，启动Specctra布线器的接口，设置好DO文件，按Continue就启动了Specctra布线器自动布线，结束后如果布通率为100%，那么就可以进行手工调整布线了；如果不到100%，说明布局或手工布线有问
6、题，需要调整布局或手工布线，直至全部布通为止。2.4.3注意事项a.电源线和地线尽量加粗b.去耦电容尽量与VCC直接连接c.设置Specctra的DO文件时，首先添加Protectallwires命令，保护手工布的线不被自动布线器重布d.如果有混合电源层，应该将该层定义为Split/mixedPlane，在布线之前将其分割，布完线之后，使用PourManager的PlaneConnect进行覆铜e.将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将Filter设为Pins，选中所有的管脚，修改属性，在Thermal选项前打勾f.手动布线时把DRC选项打开，使用动态布线（DynamicRoute）2.5
7、检查检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（HighSpeed）和电源层（Plane），这些项目可以选择Tools-VerifyDesign进行。如果设置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。注意：有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。2.6复查复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和
8、连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之后，复查者和设计者分别签字。2.7设计输出PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把PCB分层打印，便于设计者和复查者检查；光绘文件交给制板厂家，生产印制板。光绘文件的输出十分重要，关系到这次设计的成败，下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。a.需要输出的层有布线层（包括顶层、底层、中间布线层）、电源层（包括VCC层和GND层）、丝印层（包括顶层丝印、底层丝印）、阻焊层（包括顶层阻焊和底层阻焊），另外还要生成钻孔文件（NCDrill）b.如果电源层设置为Split/Mixed，那么在AddDocument窗口的Document项选择
9、Routing，并且每次输出光绘文件之前，都要对PCB图使用PourManager的PlaneConnect进行覆铜；如果设置为CAMPlane，则选择Plane，在设置Layer项的时候，要把Layer25加上，在Layer25层中选择Pads和Viasc.在设备设置窗口（按DeviceSetup），将Aperture的值改为199d.在设置每层的Layer时，将BoardOutline选上e.设置丝印层的Layer时，不要选择PartType，选择顶层（底层）和丝印层的Outline、Text、Linef.设置阻焊层的Layer时，选择过孔表示过孔上不加阻焊，不选过孔表示家阻焊，视具体情况
10、确定g.生成钻孔文件时，使用PowerPCB的缺省设置，不要作任何改动h.所有光绘文件输出以后，用CAM350打开并打印，由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查PCB布线设计（一）在当今激烈竞争的电池供电市场中，由于成本指标限制，设计人员常常使用双面板。尽管多层板(4层、6层及8层)方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势，成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略，采用双面板。在本文中，我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用，有无地平面时电流回路的设计策略，以及对双面板元件布局的建议。自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项设计PCB时，往往很想使用自动布线。通常，纯数字的电路板(尤其信
11、号电平比较低，电路密度比较小时)采用自动布线是没有问题的。但是，在设计模拟、混合信号或高速电路板时，如果采用布线软件的自动布线工具，可能会出现一些问题，甚至很可能带来严重的电路性能问题。例如，图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层。此双面板的底层如图2所示，这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示。设计此混合信号电路板时，经仔细考虑，将器件手工放在板上，以便将数字和模拟器件分开放置。采用这种布线方案时，有几个方面需要注意，但最麻烦的是接地。如果在顶层布地线，则顶层的器件都通过走线接地。器件还在底层接地，顶层和底层的地线通过电路板最右侧的过孔连接。当检查这种布线策略时，首先发现的弊端是
12、存在多个地环路。另外，还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了。这种接地方案的可取之处是，模拟器件(12位A/D转换器MCP3202和2.5V参考电压源MCP4125)放在电路板的最右侧，这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过。图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示。在手工布线时，为确保正确实现电路，需要遵循一些通用的设计准则：尽量采用地平面作为电流回路；将模拟地平面和数字地平面分开；如果地平面被信号走线隔断，为降低对地电流回路的干扰，应使信号走线与地平面垂直；模拟电路尽量靠近电路板边缘放置，数字电路尽量靠近电源连接端放置，这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应
13、。这两种双面板都在底层布有地平面，这种做法是为了方便工程师解决问题，使其可快速明了电路板的布线。厂商的演示板和评估板通常采用这种布线策略。但是，更为普遍的做法是将地平面布在电路板顶层，以降低电磁干扰。图1 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的顶层既图2魄 采柄用自顷动布志线为陈图3面所示托电路松原理翁图设僵计的惹电路愁板的切底层神图涛3a栗 图杆1、间图2觉、图虎4和宜图5样中布孔线的敢电路吨原理怀图辫图3迈b 旋图1悲、图犁2、骄图4耳和图抽5中衰布线及的模美拟部旁分电春路原破理图骨有无敬地平兄面时蜡的电矛流回语路设提计祖晕对于适电流姓回路拜，需丝要注隔意如事下基附本事驼项：铃循1
14、.析 如票果使家用走历线，烂应将暂其尽衡量加侦粗便属PC双B上剧的接送地连的接如搁要考眼虑走刊线时创，设伴计应样将走视线尽辞量加盖粗。柳这是软一个颈好的诚经验兆法则墨，但恋要知腹道，虫接地解线的绢最小忌宽度协是从休此点队到末鉴端的律有效驱宽度舟，此壤处“桐末端姐”指挤距离拍电源德连接洒端最够远的届点。使馅2.讨 应雹避免励地环经路奶谢3.懂 如匆果不绘能采祝用地罗平面博，应殖采用第星形通连接括策略丰(见昂图6煤)康浅通过脆这种奖方法接，地贪电流干独立他返回哲电源膝连接普端。泳图6旗中，卵注意荣到并哥非所劣有器废件都叛有自遍己的另回路倾，U涂1和说U2疑是共养用回成路的凶。如只遵循抗以下则第4稳
15、条和易第5茫条准壤则，雪是可旱以这偏样做渗的。园涝4.谊 数破字电护流不零应流织经模恨拟器酸件附佣数字纽器件嘴开关商时，赢回路飘中的悉数字捞电流夺相当宫大，群但只蜜是瞬耽时的集，这支种现姨象是左由地臭线的逝有效摔感抗梢和阻拣抗引序起的弯。对陈于地尾平面适或接信地走育线的惨感抗靠部分间，计鸽算公伏式为夜V 奔= 疏Ld逮i/患dt斑，其输中V代是产凳生的畏电压泉，L踢是地从平面植或接屋地走芝线的佛感抗慰，d装i是鸟数字厚器件烫的电烫流变循化，种dt爽是持符续时顿间。悟对地目线阻飞抗部沾分的煤影响舰，其鸭计算挽公式排为V松= 原RI卷, 广其中伍，V赠是产漂生的板电压喊，R露是地远平面乐或接丑地走
16、道线的衡阻抗萌，I射是由椒数字壤器件弊引起炸的电斥流变张化。行经过锯模拟吵器件酸的地怜平面惰或接窑地走父线上鞭的这粉些电污压变印化，撞将改亮变信假号链足中信浩号和挨地之非间的样关系亏(即锯信号蚁的对障地电蠢压)驶。酒渔5.快 高勿速电脸流不急应流久经低窃速器侧件注散与上巾述类悔似，汉高速丙电路柏的地种返回液信号风也会刺造成耍地平扬面的昨电压乒发生诚变化与。此栽干扰芹的计挑算公叼式和经上述惧相同卵，对粮于地煌平面原或接似地走础线的悉感抗掀，V蹲 =捷 L方di溜/d绸t 提；对旬于地狮平面垄或接磁地走怀线的渣阻抗首，V篮 =装 R垒I 秤。与比数字恰电流昏一样认，高遵速电室路的蚕地平纷面或恨接地期走线焰经过笔模拟衬器件欣时
