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1、 电子电路电子电路CAD技术技术项目项目7 U盘盘PCB四层板的设计四层板的设计.关键技能要点n、表贴式元件封装的制作、表贴式元件封装的制作n、设置内电层的网络属性、设置内电层的网络属性n、 多层板元件布局调整多层板元件布局调整 n、 内电层分割内电层分割 .表贴式元件封装的制作表贴式元件封装的制作 n表贴式元件封装 nAT1201、控制器IC1114、存储器K9F0BDUDB .1). AT1201的封装 .2). IC1114的封装 .3). 存储器K9F0BDUDB的封装 存储器U3的封装TSSO12X20-G48/P.5 .)USB接口J1的外形和引脚封装 USB接口J1的外形和引脚封
2、装 .)写保护开关SW1的外形和引脚封装 .)晶体振荡器Y1的外形和封装 . 设置内电层的网络属性 层堆栈管理器对话框.修改内电层1的网络属性 双击层堆栈管理器对话框中的【Internal Plane1】层,弹出如图所示的层属性对话框,在【Net name】下拉列表框中选“VCC”,将该层作为电源VCC内电层。 .设置好网络属性的内电层 .多层板元件布局调整多层板元件布局调整 n元件载入PCB板后,就可以根据元件的布局规律进行布局,由于U盘电路板面积小元件多,元件密度很高,所以在布局前,必须仔细规划好元件的布局方案,U盘布局是否合理是整个项目的关键,它关系到U盘电路板布线是否成功以及整个电路的
3、稳定性,因为本项目采用四层板,布线已经不是我们关注的首要问题。 .n需要说明的是:n在高密度电路板中,是否需要双面放置元件是设计者首先要考虑的问题。一般情况下,如果在顶层能够完成元件的布局,尽量不要将元件放置在底层,因为一方面会提高电路板的设计难度和成本,另一方面也会增加元件装配的工序和难度。.修改元件安全间距 n由于电路板面积太小,元件的安全间距可以设置得更小一些,从而使元件可以排列得更紧密一些,如可以将其修改到步距5mil以下,。n执行菜单命令【Design】/【Rules】,弹出PCB板规则对话框,双击【Placement】选项,再双击【Component Clearance】选项后,选
4、中【Component Clearance】选项,如图所示,在右边的规则栏中将【Gap】栏修改为3mil。 .具体布局 n根据布局原则,先确定相对于元件外壳,插孔位置等有定位元件的位置。本项目中有定位要求的元件有二个,一个是写保护开关SW1,它必须与外壳的写保护开关孔对准,并且开关的拨动手柄必须向外。另一个为发光二极管LED1,它必须与外壳的小孔对准。 n顶层元件布局这里省略,介绍底层元件布局。.确定底层元件的布局 显示底层丝印层 .(2)放置底层关键元件U2先在顶层放置好元件U2 .将元件U2翻转到底层焊锡面 . 放置底层其它元件 . 、内电层分割、内电层分割 n多层板与双面板不同的地方在于
5、多了内电层,内电层一般用于接地和接电源,使PCB板中大量的接地或接电源引脚不必再在顶层或底层走线,而可以直接(直插式元件)或就近通过过孔(贴片元件)接到内电层,极大地减少了顶层和底层的布线密度,有利于其它网络的布线。.n有时一个系统中可能存在多个电源和地,如常见的+5V、+12V、-12V、-5V等电源,而接地网络也有电源地,信号地,模拟地、数字地之分,如果再采用一个电源或接地网络对应一个内电层的方法,势必导致内电层的数目太多,电路板的制作成本成倍增加。此时可以采取内电层分割的办法,将一个内电层分割为几个部分,将某个电源或接地网络引脚比较密集的区域划分给该网络,而将另一个区域划分给其它电源或接
6、地网络。.1). 将当前层转换为内电层1【Internal Plane 1】。 .2). 隐藏其它无关层。由前面的布局可知,与VUSB网络连接的元件全部位于顶层,为了更好的进行区域划分,可以将底层信号层和底层丝印层全部关闭,使底层元件暂时不显示,并将图纸放大并显示与VUSB网络连接的焊盘区域。 .3).分割内电层。 选择画直线工具,沿着包含VUSB焊盘的区域画出一个封闭区域,如图所示。 .4).修改分割后的内电层网络属性。双击封闭区域中被分割出来的内电层,弹出如图所示的内电层属性对话框,将其连接到【VUSB】网络。 .小结n初步体验了四层板的设计流程。掌握创建表贴片式元件封装的方法。会添加内电层和分割内电层。了解SMT相关布线规则的设置。 .