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文檔簡介
1、第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例6.1 原理圖到印制板原理圖到印制板6.2 設(shè)置工作層設(shè)置工作層6.3 元件布局操作元件布局操作6.4 布線及布線規(guī)則布線及布線規(guī)則6.5 信號完整性分析信號完整性分析 6.6 打打 印印 輸輸 出出第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例6.1 原理圖到印制板原理圖到印制板 印制板編輯、設(shè)計是電子設(shè)計自動化(EDA)最后的也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),換句話說,原理圖編輯是印制板編輯、設(shè)計的前提和基礎(chǔ)。對于同一電路系統(tǒng)來說,原理圖中元器件電氣連接與印制板中元器件連接關(guān)系應完全相
2、同,只是原理圖中的元件用“電氣圖形符號”表示,而印制板中的元件用“封裝圖”描述,可見原理圖中已包含了元件的電氣連接關(guān)系,完成了原理圖編輯后,在Protel99中,可通過如下方法之一將原理圖中元件的電氣連接關(guān)系轉(zhuǎn)化為印制板中元件的連接關(guān)系,無須在印制板中逐一輸入元件的封裝圖。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (1) 通過“更新”方式生成PCB文件。 在Protel99原理圖編輯狀態(tài)下,執(zhí)行“Design”菜單下的“Update PCB”(更新PCB)命令,生成或更新PCB文件,并把原理圖中的元件封裝圖及電氣連接關(guān)系數(shù)據(jù)傳送到PCB文件中,原因是Protel99原理圖文件
3、(.sch)與印制板文件(.pcb)具有動態(tài)同步更新功能。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (2) 通過“網(wǎng)絡表”文件生成印制板文件。 在原理圖編輯狀態(tài)下,執(zhí)行“Design”菜單下的“Create Netlist”命令,生成含有原理圖元件電氣連接關(guān)系信息的網(wǎng)絡表文件(.net),然后將網(wǎng)絡文件裝入PCB文件中。這是Protel98及更低版本環(huán)境下,原理圖文件與印制板文件之間連接的紐帶,Protel99依然保留這一功能。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 6.1.1 通過通過“ “更新更新” ”方式生成方式生成PCB文件文件 在編輯印制板前,必
4、須先編輯好原理圖文件。有關(guān)原理圖文件的編輯方法,在第2、3章已介紹過,這里不再重復。 1. 通過通過“更新更新”方式生成方式生成PCB文件文件 在原理圖編輯狀態(tài),執(zhí)行“Design”菜單下的“Update PCB”命令,生成相應的PCB文件。首次執(zhí)行更新PCB命令時,將給出如圖6-1所示的提示信息。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-1 首次執(zhí)行更新首次執(zhí)行更新PCB命令彈出的設(shè)置窗命令彈出的設(shè)置窗第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 各選項設(shè)置依據(jù)如下: (1) 選擇“I/O端口、網(wǎng)絡標號”連接范圍。 根據(jù)原理圖結(jié)構(gòu),單擊“Connectivi
5、ty”(連接)下拉按鈕,選擇I/O端口、網(wǎng)絡標號的連接方式: 對于單張電原理圖來說,可以選擇“Sheet Symbol /Port Connections”、“Net Labels and Port Global”或“Only Port Global”方式中的任一種。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 對于含有多張原理圖的層次電路結(jié)構(gòu)原理圖來說: 如果在整個設(shè)計項目(.prj)中,只用方塊電路I/O端口表示上、下層電路之間的連接關(guān)系,也就是說,子電路中所有的I/O端口與上一層原理圖中的方塊電路I/O端口一一對應,此外就再沒有使用I/O端口表示同一原理圖中節(jié)點的連接關(guān)系,
6、則將“Connectivity”設(shè)為Sheet Symbol /Port Connections。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 如果網(wǎng)絡標號及I/O端口在整個設(shè)計項目內(nèi)有效,即不同子電路中所有網(wǎng)絡標號、I/O端口相同的節(jié)點均認為電氣上相連,則將“Connectivity”設(shè)為Net Labels and Port Global。 如果I/O端口在整個設(shè)計項目內(nèi)有效,而網(wǎng)絡標號只在子電路圖內(nèi)有效,即在原理圖編輯過程中,嚴格遵守同一設(shè)計項目中不同子電路圖之間只通過I/O端口相連,不通過網(wǎng)絡標號連接,即網(wǎng)絡標號只表示同一電路圖內(nèi)節(jié)點之間的連接關(guān)系時,則將“Connecti
7、vity”設(shè)為Only Port Global。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (2) “Components”(元件)選擇。 當“Update component Footprint”選項處于選中狀態(tài)時,將更新PCB圖中元件封裝;當“Delete components”選項處于選中狀態(tài)時,將刪除原理圖中沒有連接的孤立元件。 (3) 根據(jù)需要選中“Generate PCB rules according to schematic layer”選項及其下面的選項。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 2. 預覽更新情況預覽更新情況 單擊“Change
8、”標簽(或單擊“Preview Change”按鈕),觀察更新后的改變情況,如圖6-2所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-2 更新信息更新信息第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 如果原理圖中存在缺陷,則圖6-2中的錯誤列表窗口內(nèi)將給出錯誤原因,同時更新列表窗下將提示錯誤總數(shù),并增加“Warning”(警告)標簽,如圖6-3所示。 這時必須認真分析錯誤列表窗口內(nèi)的提示信息,找出出錯原因,并按下“Cancel”按鈕,放棄更新,返回原理圖編輯狀態(tài),更正后再執(zhí)行更新操作,直到更新信息列表窗內(nèi)沒有報告出錯為止。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面
9、印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-3 原理圖不正確時的更新信息原理圖不正確時的更新信息第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 常見的出錯信息、原因以及處理方式如下: Component not found(沒有元件發(fā)現(xiàn)),原因是原理圖中指定的元件封裝形式在封裝圖形庫文件(.lib)中沒有找到。 Node not found(沒有發(fā)現(xiàn)焊盤),原因可能是元件電氣圖形符號引腳編號與元件封裝圖引腳編號不一致。 Footprint XX not found in Library(元件封裝圖形庫中沒有XX封裝形式),原因是元件封裝圖形庫文件列表中沒有對應元件的封裝圖. 第第6章章 雙面印制電路板
10、設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 3. 執(zhí)行更新執(zhí)行更新 當如圖6-2所示的“更新信息”列表窗內(nèi)沒有錯誤提示時,即可單擊“Execute”(執(zhí)行)按鈕,更新PCB文件。 如果不檢查錯誤,就立即單擊“Execute”按鈕,則當原理圖存在錯誤時,將給出如圖6-4所示的提示信息。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-4 原理圖存在缺陷不能更新時的提示原理圖存在缺陷不能更新時的提示第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 執(zhí)行“Design”菜單下的“Update PCB”命令后,如果原理圖所在文件夾下沒有PCB文件,則將自動產(chǎn)生一個新的PCB文件(文件名與原
11、理圖文件相同),如圖6-5所示;如果當前文件夾下已存在一個PCB文件,將更新該PCB文件,使原理圖內(nèi)元件電氣連接關(guān)系、封裝形式等與PCB文件一致(更新后不改變未修改部分的連線);如果原理圖所在文件夾下已存在兩個或兩個以上的PCB文件時,將給出如圖6-6所示的提示信息,要求操作者選擇并確認更新的PCB文件。因此,在Protel99中,通過“更新”操作,使原理圖文件(.sch)與印制板文件(.pcb)保持一致。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 圖6-5 通過“更新”命令自動生成的PCB文件 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-6 選擇需要更新的PC
12、B文件 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 如果在圖6-2中沒有錯誤,則更新后,原理圖文件中的元件封裝圖將呈現(xiàn)在PCB文件編輯區(qū)內(nèi),如圖6-7所示。可見,在Protel99中并不一定需要網(wǎng)絡表文件。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-7 自動裝入了元件封裝圖自動裝入了元件封裝圖第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 4. 在禁止布線層內(nèi)設(shè)置布線區(qū)在禁止布線層內(nèi)設(shè)置布線區(qū) 根據(jù)印制板形狀及大小,在禁止布線層(Keep Out Layer)內(nèi),用“導線”、“圓弧”等工具畫出一個封閉的圖形,作為印制電路板布線區(qū)。在設(shè)置布線區(qū)時,尺寸
13、可以適當大一些,以方便手工調(diào)整元件布局操作,待完成元件布局后,再根據(jù)印制板標準尺寸系列、印制板安裝位置,確定布線區(qū)的最終形狀和尺寸。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 在禁止布線層內(nèi)繪制印制電路板布線區(qū)邊框的操作過程如下: (1) 單擊印制板編輯區(qū)下邊框的“Keep Out”按鈕,切換到禁止布線層。 (2) 在禁止布線層內(nèi)繪制布線區(qū)邊框時,單擊“導線”工具后,原則上即可不斷重復“單擊移動”的操作方式畫出一個封閉多邊形框。 但由于電路邊框直線段較長,為了便于觀察,往往縮小了很多倍來顯示,精確定位困難,因此在禁止布線層內(nèi)繪制電路板邊框時,可采用如下步驟進行: 第第6章章 雙面
14、印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 單擊“放置”工具欄中的“導線”工具。 在禁止布線層內(nèi),通過“移動、單擊左鍵固定起點移動、單擊左鍵固定終點單擊右鍵結(jié)束”的操作方式,在元件封裝圖附件分別畫出四條直線段,如圖6-8所示。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-8 畫出四條直線畫出四條直線第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 在繪制這四條邊框線時,可以暫時不必關(guān)心其準確位置和長度,甚至不關(guān)心這四條線段是否構(gòu)成一個封閉的矩形框。 單擊“放置”工具欄內(nèi)的“設(shè)置原點”工具(或執(zhí)行“Edit”菜單下的“OriginSet”命令),將光標移到繪圖區(qū)內(nèi)適當位
15、置,并單擊鼠標左鍵,設(shè)置繪圖區(qū)原點。 將鼠標移到直線上,雙擊左鍵,進入“導線”選項屬性設(shè)置窗,修改直線段的起點和終點坐標,如圖6-9所示,然后單擊“OK”按鈕。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-9 修改直線選項屬性設(shè)置窗 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 用同樣操作方法修改另外三條邊框(上邊框及左右邊框)的起點和終點坐標后,即可獲得一個封閉的矩形框,如圖6-10所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-10 修改四條直線段起點和終點坐標后獲得的矩形框修改四條直線段起點和終點坐標后獲得的矩形框第第6章章 雙面印制電
16、路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 6.1.2 通過網(wǎng)絡表裝入元件封裝圖通過網(wǎng)絡表裝入元件封裝圖 Protel99依然保留通過網(wǎng)絡表文件(.net)裝入元件封裝圖的功能,操作過程如下。 1) 裝入網(wǎng)絡文件前的準備工作 (1) 編輯好原理圖并生成網(wǎng)絡表文件(.net)。 (2) 執(zhí)行“File”菜單下的“New”命令,在如圖1-6所示的“新文檔”選擇窗口內(nèi),選擇“PCB Document”(印制板文件)類型,單擊“OK”按鈕,生成新的PCB文件。 (3) 在“設(shè)計文件管理器”窗口內(nèi),單擊生成的PCB文件,進入PCB編輯狀態(tài)。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 2) 重新設(shè)
17、置繪圖區(qū)原點 單擊“放置”工具欄內(nèi)的“設(shè)置原點”工具(或執(zhí)行“Edit”菜單下的“OriginSet”命令),將光標移到繪圖區(qū)內(nèi)適當位置,并單擊鼠標左鍵,設(shè)置繪圖區(qū)原點。 3) 在禁止布線層內(nèi)設(shè)置 (1) 單擊PCB編輯區(qū)下邊框上“Keep Out”按鈕,切換到禁止布線層。 (2) 利用“放置”工具欄內(nèi)的“導線”、“圓弧”繪制出一個封閉圖形,作為布線區(qū),如圖6-11所示。具體操作過程前面已介紹過,這里不再重復。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-11 布線區(qū)布線區(qū)第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 4) 裝入網(wǎng)絡表 在禁止布線層內(nèi)設(shè)置了電路板布
18、線區(qū)邊框后,即可通過如下步驟裝入網(wǎng)絡表文件: (1) 執(zhí)行“Design”菜單下的“Netlist”命令,在如圖6-12所示的窗口內(nèi)裝入原理圖網(wǎng)絡表文件。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-12 裝入原理圖網(wǎng)絡表文件第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (2) 單擊圖6-12中“Netlist File”文本框右側(cè)的“Browse”(瀏覽)按鈕,在如圖6-13所示的“Select”(選擇)窗口內(nèi)當前設(shè)計文件包中找出并單擊網(wǎng)絡表文件,然后單擊“OK”按鈕返回,即可在如圖6-12所示的網(wǎng)絡宏列表窗內(nèi)看到已裝入的元件、焊盤等信息,如圖6-14所示。 如果
19、網(wǎng)絡表文件不在當前設(shè)計文件包內(nèi),可單擊“Add”按鈕,從其他設(shè)計文件包內(nèi)或目錄下找出體現(xiàn)原理圖元件電氣連接關(guān)系的網(wǎng)絡表文件。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-13 選擇裝入網(wǎng)絡表文件窗口 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-14 裝入網(wǎng)絡表文件后的窗口裝入網(wǎng)絡表文件后的窗口第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (3) 根據(jù)情況選擇圖6-14中的“Delete components not in netlist ”(刪除沒有連接的元件)和“Update footprint”(更新元件封裝圖)選項。 (4) 在網(wǎng)絡宏列表窗
20、口內(nèi),檢查網(wǎng)絡表文件裝入后有無錯誤。如果發(fā)現(xiàn)錯誤,要具體分析,并加以修正。例如,當發(fā)現(xiàn)某一元件沒有封裝圖時,可單擊“Cancel”按鈕,取消網(wǎng)絡表文件裝入過程,返回原理圖。在元件屬性窗口內(nèi)給出元件封裝圖后,再生成網(wǎng)絡表文件,然后轉(zhuǎn)到PCB編輯器重新裝入網(wǎng)絡表,直到在如圖6-14所示的網(wǎng)絡宏列表窗口內(nèi)沒有出現(xiàn)錯誤為止。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (5) 當圖6-14中網(wǎng)絡宏列表窗口內(nèi)沒有出現(xiàn)錯誤信息后,即可單擊“Execute”按鈕,裝入網(wǎng)絡表文件,結(jié)果如圖6-15所示??梢娧b入網(wǎng)絡表文件后,所有元件均疊放在布線區(qū)。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)
21、計舉例圖圖6-15 裝入網(wǎng)絡表后的結(jié)果裝入網(wǎng)絡表后的結(jié)果第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 5) 分離重疊在一起的元件 對于通過“更新”方式生成的PCB文件來說,在禁止布線層內(nèi)畫出印制板布線區(qū)后,原則上可用手工方法將如圖6-10所示的每一元件的封裝圖逐一移到布線區(qū)內(nèi)(當然,在移動過程中,必要時可旋轉(zhuǎn)元件方向);也可以使用“自動布局”命令,將元件封裝圖移到布 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 如圖6-15所示,不便手工調(diào)整元件布局,需通過“自動布局”命令,將布線框內(nèi)重疊在一起的元件彼此分開,以便瀏覽和手工預布局(這一操作的目的僅僅是為了使重疊在一起的
22、元件彼此分離,無須設(shè)置自動布局參數(shù))。操作過程如下: (1) 執(zhí)行“Tools”菜單下的“Auto Place”(自動布局)命令。 (2) 在如圖6-16所示的自動方式窗口內(nèi),分別選擇菊花鏈狀方式和快速放置方式。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-16 設(shè)置自動布局方式設(shè)置自動布局方式第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (3) 單擊“OK”按鈕,啟動自動布局過程,使重疊在一起的元件彼此分離(如圖6-17所示)為隨后進行的手工預布局提供方便。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-17 執(zhí)行“自動布局”后重疊在一起的元件
23、已彼此分離第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例6.2 設(shè)置工作層設(shè)置工作層 執(zhí)行“Design”菜單下的“Update PCB”命令(或執(zhí)行“File” 菜單下的“New”命令)生成的PCB文件,僅自動打開了Top(元件面)、Bottom(焊錫面)、Keep Out(禁止布線層)、Mech1(機械層1)及Multi(多層重疊)。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 由于該電路系統(tǒng)中集成電路芯片較多,需要使用雙面電路板,操作過程如下: 執(zhí)行“Design”菜單下的“Options”命令,并在彈出的“Document Options”(文檔選項)窗內(nèi),單擊
24、“Layers”標簽,在如圖5-5所示的窗口選擇工作層。 由于是雙面板,只需選擇信號層中的“Top”(頂層,即元件面)、“Bottom” (底層,即焊錫面),關(guān)閉中間信號層。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 為了降低PCB生產(chǎn)成本,只在元件面上設(shè)置絲印層(除非有特殊要求)。因此,在“Silkscreen”選項框內(nèi),只選擇“Top”。 假設(shè)所有元件均采用傳統(tǒng)穿通式安置方式,沒有使用貼片式元件,因此也就不用“Paste Mask”(焊錫膏)層。 打開阻焊層選項框的“Bottom”(底層)和“Top”(頂層),即兩面都要上阻焊漆。 在“Other”選項框內(nèi),選中“Conne”
25、(元件連接關(guān)系)復選項,以便在PCB編輯區(qū)內(nèi)顯示出表示元件電氣連接關(guān)系的“飛線”,因為在手工調(diào)整布局時,通過“飛線”即可直觀地判斷是否需要旋轉(zhuǎn)元件方向。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 同時也要選擇“DRC Error”(設(shè)計規(guī)則檢查)復選項,這樣在移動元件、印制導線、焊盤、過孔等操作過程中,當兩個導電圖形(印制導線、焊盤或過孔)間距小于設(shè)定值時,與這兩個節(jié)點相連的導線、焊盤等顯示為綠色,提示這兩個導電圖形間距不夠。 單擊圖5-5中的“Options”標簽,選擇可視柵格大?。ㄒ话阍O(shè)為20 mil)、形狀(線條)以及格點鎖定距離(一般設(shè)為10 mil),然后單擊“OK”按
26、鈕,關(guān)閉“Document Options”(文檔選項)設(shè)置窗。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例6.3 元件布局操作元件布局操作 6.3.1 元件布局過程及要求元件布局過程及要求 1. 布局過程布局過程 對于一個元件數(shù)目多、連線復雜的印制板來說,全依靠手工方式完成元件布局耗時多,效果還不一定好(主要是連線未必最短),而采用“自動布局”方式,連線可能最短,但又未必滿足電磁兼容要求,因此一般先按印制板元件布局規(guī)則,用手工方式放置好核心元件、輸入/輸出信號處理芯片、對干擾敏感元件以及第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 發(fā)熱量大的功率元件,然后再使用“自動
27、布局”命令,放置剩余元件,最后再用手工方式對印制板上個別元件位置做進一步調(diào)整??傊?,印制板元件布局對電路性能影響很大,絕對不能馬虎。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 2. 元件布局原則元件布局原則 盡管印制板種類很多、功能各異,元件數(shù)目、類型也各不相同,但印制板元件布局還是有章可循的。 (1) 元件位置安排的一般原則。在PCB設(shè)計中,如果電路系統(tǒng)同時存在數(shù)字電路、模擬電路以及大電流電路,則必須分開布局,使各系統(tǒng)之間耦合達到最小。 (2) 元件離印制板邊框的最小距離必須大于2 mm,如果印制板安裝空間允許,最好保留510 mm。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制
28、電路板設(shè)計舉例 (3) 元件放置方向。在印制板上,元件只能沿水平和垂直兩個方向排列,否則不利于插件。 (4) 元件間距。對于中等密度印制板、小元件,如小功率電阻、電容、二極管、三極管等分立元件彼此的間距與插件、焊接工藝有關(guān):當采用自動插件和波峰焊接工藝時,元件之間的最小距離可以取50100 mil(即1.272.54 mm);而當采用手工插件或手工焊接時,元件間距要大一些,如取100 mil或以上,否則會因元件排列過于緊密,給插件、焊接操作帶來不便。大尺寸元件,如集成電路芯片,元件間距一般為100150 mil。對于高密度印制板,可適當減小元件間距。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電
29、路板設(shè)計舉例 (5) 熱敏元件要盡量遠離大功率元件。 (6) 電路板上重量較大的元件應盡量靠近印制電路板支撐點,使印制板電路板翹曲度降至最小。 (7) 對于需要調(diào)節(jié)的元件,如電位器、微調(diào)電阻、可調(diào)電感等的安裝位置應充分考慮整機結(jié)構(gòu)要求:對于需要機外調(diào)節(jié)的元件,其安裝位置與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置要一致;對于機內(nèi)調(diào)節(jié)的元件,其放置位置以打開機蓋后即可方便調(diào)節(jié)為原則。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (8) 在布局時IC去耦電容要盡量靠近IC芯片的電源和地線引腳,否則濾波效果會變差。在數(shù)字電路中,為保證數(shù)字電路系統(tǒng)可靠工作,在每一數(shù)字集成電路芯片(包括門電路和抗干擾能力
30、較差的CPU、RAM、ROM芯片)的電源和地之間均設(shè)置了IC去耦電容。 (9) 時鐘電路元件應盡量靠近CPU時鐘引腳。數(shù)字電路,尤其是單片機控制系統(tǒng)中的時鐘電路,最容易產(chǎn)生電磁輻射,干擾系統(tǒng)其他元器件。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 6.3.2 手工預布局手工預布局 按元件布局一般規(guī)則,用手工方式安排并固定核心元件、輸入信號處理芯片、輸出信號驅(qū)動芯片、大功率元件、熱敏元件、數(shù)字IC去耦電容、電源濾波電容、時鐘電路元件等的位置,為自動布局做準備。 在PCB編輯器窗口內(nèi),通過移動、旋轉(zhuǎn)元件等操作方法,即可將特定元件封裝圖移到指定位置。操作方法與在SCH編輯器窗口內(nèi)移動、
31、旋轉(zhuǎn)元件的操作方法完全相同。如圖6-18所示。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-18 集成電路芯片對稱操作后的結(jié)果集成電路芯片對稱操作后的結(jié)果第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 1. 粗調(diào)元件位置粗調(diào)元件位置 當印制板上元件數(shù)目較多、連線較復雜時,先按元件布局規(guī)則大致調(diào)節(jié)印制板上的元件位置,操作過程如下: (1) 執(zhí)行“View”菜單下的“ConnectionsHidden All”命令,隱藏所有飛線。 (2) 單擊“Browse”(瀏覽選項)按鈕,在瀏覽選項列表窗內(nèi)選擇“Components”作為瀏覽對象,此時PCB編輯器窗口狀態(tài)如圖6-
32、19所示。 (3) 按上面列舉的元件布局規(guī)則,優(yōu)先安排核心元件及重要元件(U101、U102、U103、U104)的放置位置。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-19 以元件作為瀏覽對象以元件作為瀏覽對象第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-20 利用“放大鏡”觀察局部區(qū)域第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-21 跳轉(zhuǎn)到特定元件跳轉(zhuǎn)到特定元件第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (4) 完成了核心元件及各重要元件的初步定位(如圖6-22所示)后,按同樣方法將放置位置有特殊要求的元件,如時鐘電路(
33、Y101、C106、C107)、輸出信號驅(qū)動芯片(U201、U202)、復位按鈕(RES)、電源整流二極管(D301D304)、三端穩(wěn)壓集成塊(U301、U302)等移到指定位置,如圖6-23所示。 (5) 執(zhí)行“View”菜單下的“ConnectionsShow All”命令,顯示所有飛線。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-22 初步確定核心元件放置位置后的PCB第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-23 初步確定了放置位置有特殊要求的元件初步確定了放置位置有特殊要求的元件第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 2. 進
34、一步細調(diào)放置位置有特殊要求的元件進一步細調(diào)放置位置有特殊要求的元件 借助“飛線”,利用移動、旋轉(zhuǎn)等操作方法,對圖6-23中的元件放置位置做進一步調(diào)節(jié),使飛線交叉盡可能少。 3. 固定對放置位置有特殊要求的元件固定對放置位置有特殊要求的元件 確定了核心元件、重要元件以及對放置位置有特殊要求的元件的位置后,可直接逐一雙擊這些元件,在如圖6-24所示的元件屬性窗口內(nèi),選中“Locked”選項,單擊“OK”按鈕,退出元件屬性窗口,以固定元件在PCB編輯區(qū)內(nèi)的位置。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-24 鎖定元件在PCB編輯區(qū)內(nèi)的位置第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制
35、電路板設(shè)計舉例 6.3.3 元件分類元件分類 自動布局、布線前,最好先執(zhí)行“Design”菜單下的“Classes”命令,對有特殊要求的元件、節(jié)點進行分類,以便在自動布局、自動布線參數(shù)設(shè)置中,對特定類型的元件、節(jié)點選擇不同布局、布線方式。下面以元件分類為例,介紹元件、節(jié)點分類的操作過程: (1) 單擊“Design”菜單下的“Classes”命令,在如圖6-25所示的窗口內(nèi),單擊“Component”標簽,對元件進行分類。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 圖6-25 元件分類 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (2) 單擊“Add”按鈕,在如圖
36、6-26所示的窗口中未分組元件列表框內(nèi)選擇一個或一批元件后(單擊某一元件后,按下Shift鍵不放,再單擊另一元件,即可同時選中相鄰的元件;按下Ctrl鍵不放,不斷單擊目標,即可同時選中彼此不相鄰的多個元件),再單擊添加選中按鈕,即可將左窗口中未分組元件加入到右窗口中組內(nèi)元件列表內(nèi),在“Name”文本盒內(nèi)輸入類名,如圖6-27所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 圖6-26 編輯組內(nèi)元件 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (3) 單擊“Close”按鈕,即可將整流二極管D301D304放入到Class1元件組中。 必要時,重復上述操作,對其他元件
37、再分組。單擊圖6-27中某元件組后,再單擊“Edit”按鈕,編輯組內(nèi)元件。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 圖6-27 新生成的元件組 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 6.3.4 設(shè)置自動布局參數(shù)設(shè)置自動布局參數(shù) 在自動布局操作前,必須先設(shè)置自動布局參數(shù),以下介紹其操作過程。 1. 設(shè)置元件自動布局間距設(shè)置元件自動布局間距 在PCB編輯狀態(tài)下,單擊“Design”菜單下的“Rules”(規(guī)則)命令;在“Design Rules”(設(shè)計規(guī)則)窗口內(nèi),單擊“Placement”(放置規(guī)則)標簽,然后在如圖6-28所示的窗口內(nèi),單擊“Rule Cl
38、asses”(規(guī)則分類)列表窗內(nèi)的“Component Clearance Constraint”(元件間距)設(shè)置項,即可觀察到元件間距設(shè)置信息。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-28 設(shè)置元件放置間距設(shè)置元件放置間距第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 單擊“Add”按鈕,可增加新的放置規(guī)則;在“規(guī)則”列表窗口內(nèi),單擊某一特定規(guī)則后,單擊“ D e l e t e ” 按 鈕 , 即 可 刪 除 選 定 的 規(guī) 則 ; 單 擊“Properties”按鈕,可編輯選定的規(guī)則。 當沒有指定元件放置間距時,自動布局時默認的元件間距為10 mil。根
39、據(jù)需要,單擊圖6-28中的“Add”按鈕,在如圖6-29所示的窗口內(nèi),即可增加自動布局過程中元件間距約束規(guī)則。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-29 設(shè)置元件安全間距及作用范圍設(shè)置元件安全間距及作用范圍第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 2. 設(shè)置元件放置方向設(shè)置元件放置方向 在如圖6-28所示的窗口中,單擊“Rule Classes”列表窗下的“Component Orientations Rule”(元件放置方向),在如圖6-30所示的窗口內(nèi),重新設(shè)定、修改元件放置方向。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-30
40、 元件放置方向規(guī)則列表元件放置方向規(guī)則列表第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 單擊“Add”按鈕,在如圖6-31所示的窗口中,即可增加新的放置規(guī)則。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-31 設(shè)置元件放置方向設(shè)置元件放置方向第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 3. 設(shè)置元件放置面設(shè)置元件放置面 在雙面板、多面板中,元件一般放置在元件面上,無須特定指定。但在單面板中,表面封裝器件SMD只能放在焊錫面內(nèi),因此需要指定元件放在元件面上還是焊錫面上。 在如圖6-28所示的窗口中,單擊“Rule Classes”列表窗下的“Perm
41、itted Layers Rule”(元件放置面),在如圖6-32所示窗口內(nèi),重新設(shè)定、修改元件放置面。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-32 元件放置面信息元件放置面信息第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 按如下步驟操作后,自動布局時,指定元件將放在焊錫面內(nèi):單擊如圖6-32所示窗口內(nèi)的“Add”按鈕;在如圖6-33所示的窗口內(nèi),單擊“Filter kind”列表盒右側(cè)下拉按鈕,并選中“Component”;在隨后出現(xiàn)的元件列表框內(nèi),找出并單擊目標元件;選中“Rule Attributes”(規(guī)則屬性)窗口內(nèi)的“Bottom Layer”
42、復選項,再單擊“OK”按鈕。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-33 設(shè)置元件放置面設(shè)置元件放置面第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 6.3.5 自動布局自動布局 確定并固定了關(guān)鍵元件位置后,即可進行“自動布局”,操作過程如下: (1) 執(zhí)行“Tools”菜單下的“Auto Place”(自動放置)命令。 (2) 在如圖6-34所示的窗口內(nèi),選擇自動布局方式和自動布局選項。 在“Preferences”選項框內(nèi),選擇“Statistical Place”(統(tǒng)計學)放置方式時,以連線距離最短作為布局效果好壞的判斷標準。 第第6章章 雙面印制電路板
43、設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 統(tǒng)計學放置方式選項如圖6-34所示,可通過禁止/允許以下選項干預布局結(jié)果,因此布局效果較好,但耗時長,需要等待。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-34 選擇自動布局方式選擇自動布局方式第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 在“Preferences”選項框內(nèi),選擇“Cluster Place”放置方式時,自動布局選項如圖6-35所示,可見采用“菊花鏈狀”放置方式時,以“元件組”作為放置依據(jù),即只將組內(nèi)元件放在一起,因此布局速度較快。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-35 菊花鏈狀放置方
44、式選項第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (3) 選擇元件放置方式和有關(guān)自動布局選項后,單擊“OK”按鈕,即可啟動元件自動布局過程。在以“統(tǒng)計學”作為元件放置方式的自動布局過程中,Protel99自動在PCB文件所在文件夾內(nèi)創(chuàng)建Place n(n為1,2,3)臨時文件,存放自動布局狀態(tài)和最終結(jié)果,如圖6-36所示。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-36 元件自動布局狀態(tài)元件自動布局狀態(tài)第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (4) 元件自動布局操作結(jié)束后,將自動更新PCB元件窗口內(nèi)元件位置,如圖6-37所示。在自動布局過程
45、中,當布線區(qū)太小,無法按設(shè)定距離放置原理圖內(nèi)所有元件封裝圖時,在布局結(jié)束后將發(fā)現(xiàn)個別元件放在禁止布線區(qū)外,如圖6-38所示。出現(xiàn)這種情況后的解決辦法是在禁止布線層內(nèi),修改構(gòu)成布線區(qū)直線段、圓弧的長度,增大邊框后,再自動布局。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-37 采用采用“菊花鏈狀菊花鏈狀”放置方式的自動布局結(jié)果放置方式的自動布局結(jié)果第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-38 布線區(qū)太小而無法容納元件封裝圖 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 6.3.6 手工調(diào)整元件布局手工調(diào)整元件布局 1. 粗調(diào)元件位置粗調(diào)元件位置
46、 經(jīng)過預布局、自動布局操作后,元件在印制板上相對位置大致確定,(但還有許多不盡人意之處,如元件分布不均勻,個別元件外輪廓線重疊這將無法安裝),IC去耦電容與IC芯片距離太遠等等,尚需要手工進一步調(diào)整元件位置。有時自動布局僅僅是為了將重疊在一起的元件封裝圖分開,為手工調(diào)整元件布局提供方便而已。操作過程如下:第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (1) 雙擊元件,在元件屬性窗口內(nèi),單擊“Global”選項按鈕;在“Properties”標簽窗口內(nèi),單擊“Locked”復選框,刪除該選項框內(nèi)的“”;單擊“Copy Attributes”選項框內(nèi)的“Locked”復選框,使該復選框
47、內(nèi)出現(xiàn)“”;再單擊“OK”按鈕,即可解除所有元件的“鎖定”屬性,以便對元件進行移動、旋轉(zhuǎn)操作。 (2) 按元件布局要求,對元件進行移動、旋轉(zhuǎn)操作調(diào)整元件位置,結(jié)果如圖6-39所示。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-39 初步布局結(jié)果初步布局結(jié)果第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 2. 元件位置精確調(diào)整元件位置精確調(diào)整 經(jīng)過預布局、自動布局及手工調(diào)整等操作后,印制板上元件的位置已基本確定,如圖6-39所示,但元件位置、朝向尚未最后確定,還需要通過移動、旋轉(zhuǎn)、整體對齊等操作方式,仔細調(diào)節(jié)元件位置,最后再執(zhí)行元件引腳焊盤對準格點操作,然后才能連線
48、。精密調(diào)節(jié)元件位置的操作過程如下: (1) 暫時隱藏元件序號、注釋信息。 (2) 執(zhí)行“View”菜單下的“ConnectionsShow All”命令,顯示所有飛線,如圖6-40所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-40 顯示所有飛線顯示所有飛線第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 旋轉(zhuǎn)、對齊操作方法與SCH編輯器相同,這里不再詳細介紹。例如,選定了圖6-40中電阻R201R206后,執(zhí)行“ToolsAlign ComponentsAlign”命令,在如圖6-41所示的“Align Components”(排列元件)設(shè)置窗口內(nèi)指定排列方式,
49、再單擊“OK”按鈕,即可使已選定的元件按設(shè)定的方式重新排列。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-41 排列元件設(shè)置窗第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 經(jīng)過反復旋轉(zhuǎn)、選定、對齊操作后,即可獲得如圖6-42所示的調(diào)整結(jié)果,可見同一行上的元件已靠上或靠下對齊,同一列上的元件已靠左或靠右對齊;交叉的飛線數(shù)目已很少。可以認為,手工調(diào)整布局基本結(jié)束。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-42 調(diào)整結(jié)果調(diào)整結(jié)果第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (3) 元件引腳焊盤對準格點。完成手工調(diào)整元件布局后,自動布線前
50、,必須將元件引腳焊盤移到柵格點上,使連線與焊盤之間的夾角為135或180,以保證連線與元件引腳焊盤連接處電阻最小。 操作方法:執(zhí)行“Tools”菜單下的“Align ComponentsMove To Grid”(移到柵格點)命令,在如圖6-43所示的窗口內(nèi),指定元件移動距離,即可將所有元件引腳焊盤移到柵格點上。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-43 設(shè)置移動距離設(shè)置移動距離第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (4) 選擇電路板外形尺寸。根據(jù)布局結(jié)果及印制電路板外形尺寸國家標準GB 931688規(guī)定,選擇電路板外形尺寸,并重新調(diào)整電路板布線區(qū)
51、大小。 GB 931688規(guī)定了通用單面、雙面及多層印制電路板外形尺寸系列(但不包括箱柜中使用的插件式印制電路板)。一般情況下,印制電路板外形為矩形,如圖6-44所示,該尺寸系列是電路板最大外形尺寸,而不是布線區(qū)尺寸。 GB 931688推薦的印制電路板外形尺寸如表6-1所示,其中“”為優(yōu)先采用尺寸,而“”為可采用尺寸。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-44 印制電路板外形印制電路板外形第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 為防止印制電路板外形加工過程中觸及印制導線或元件引腳焊盤,布線區(qū)要小于印制電路板外形尺寸。每層(元件面、焊錫面及內(nèi)部信號層
52、、內(nèi)電源/地線層)布線區(qū)的導電圖形與印制板邊緣距離必須大于1.25 mm(約50 mil),對于采用導軌固定的印制電路板上的導電圖形與導軌邊緣的距離要大于2.5 mm(約100 mil),如圖6-45所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-45 印制電路板外邊框與布線區(qū) 之間的最小距離第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (5) 根據(jù)印制板最終尺寸,利用“導線”、“圓弧”等工具在機械層4內(nèi)分別繪制出印制電路板外邊框和對準孔,如圖6-46所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-46 在機械層在機械層4內(nèi)畫出了印制板邊框
53、(雙線)和對準孔內(nèi)畫出了印制板邊框(雙線)和對準孔第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例6.4 布線及布線規(guī)則布線及布線規(guī)則 1. 布線規(guī)律布線規(guī)律 在布線過程中,必須遵循如下規(guī)律: (1) 印制導線轉(zhuǎn)折點內(nèi)角不能小于90,一般選擇135或圓角;導線與焊盤、過孔的連接處要圓滑,避免出現(xiàn)小尖角。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (2) 導線與焊盤、過孔必須以45或90相連。 (3) 在雙面、多面印制板中,上下兩層信號線的走線方向要相互垂直或斜交叉,盡量避免平行走線;對于數(shù)字、模擬混合系統(tǒng)來說,模擬信號走線和數(shù)字信號走線應分別位于不同面內(nèi),且走線方向垂直
54、,以減少相互間的信號耦合。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (4) 在數(shù)據(jù)總線間,可以加信號地線,來實現(xiàn)彼此的隔離;為了提高抗干擾能力,小信號線和模擬信號線應盡量靠近地線,遠離大電流和電源線;數(shù)字信號既容易干擾小信號,又容易受大電流信號的干擾,布線時必須認真處理好數(shù)據(jù)總線的走線,必要時可加電磁屏蔽罩或屏蔽板。 (5) 連線應盡可能短,尤其是電子管與場效應管柵極、晶體管基極以及高頻回路。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (6) 高壓或大功率元件盡量與低壓小功率元件分開布線,即彼此電源線、地線分開走線,以避免高壓大功率元件通過電源線、地線的寄生電阻
55、(或電感)干擾小元件。 (7) 數(shù)字電路、模擬電路以及大電流電路的電源線、地線必須分開走線,最后再接到系統(tǒng)電源線、地線上,形成單點接地形式。 (8) 在高頻電路中必須嚴格限制平行走線的最大長度。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 (9) 在雙面電路板中,由于沒有地線層屏蔽,應盡量避免在時鐘電路下方走線。例如,時鐘電路在元件面連線時,信號線最好不要通過焊錫面的對應位置。解決方法是在自動布線前,在焊錫面內(nèi)放置一個矩形填充區(qū),然后將填充區(qū)接地。 (10) 選擇合理的連線方式。為了便于比較,圖6-47給出了合理及不合理的連線方式。 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路
56、板設(shè)計舉例圖圖6-47 連線舉例連線舉例第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 2. 布線過程布線過程 布線過程包括設(shè)置自動布線參數(shù)、自動布線前的預處理、自動布線、手工修改四個環(huán)節(jié)。其中自動布線前的預處理是指利用布線規(guī)律,用手工或自動布線功能,優(yōu)先放置有特殊要求的連線,如易受干擾的印制導線、承受大電流的電源線和地線等;在時鐘電路下方放置填充區(qū),避免自動布線時,其他信號線經(jīng)過時鐘電路的下方。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 6.4.1 設(shè)置自動布線規(guī)則設(shè)置自動布線規(guī)則 自動布線操作前,必須執(zhí)行“Design”菜單下的“Rules”命令,檢查并修改有關(guān)布線
57、規(guī)則,如走線寬度、線與線之間以及連線與焊盤之間的最小距離、平行走線最大長度、走線方向、敷銅與焊盤連接方式等是否滿足要求,否則將采用缺省參數(shù)布線,但缺省設(shè)置難以滿足各式各樣印制電路板的布線要求。Design Rules(設(shè)計規(guī)則)設(shè)置窗包含“Routing”(布線參數(shù))、“Manufacturing”(制造規(guī)則)、“High Speed”(高速驅(qū)動,主要用于高頻電路設(shè)計)、“Placement”(放置)、“Signal Integrity”(信號完整性分析)及“Other”(其他約束)標簽,如圖6-48所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-48 “Routing”(
58、布線參數(shù))設(shè)置標簽 第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 1. 設(shè)置布線參數(shù)設(shè)置布線參數(shù) 1) 布線與焊盤(包括過孔)之間的最小距離 執(zhí)行“Design”菜單下的“Rules”命令,在設(shè)計規(guī)則窗口內(nèi),單擊“Routing”(布線參數(shù))標簽;在如圖6-48所示的窗口內(nèi),單擊“Rule Classes”(規(guī)則類型)列表窗下的“Clearance Constraint”(安全間距)規(guī)則,即可重新設(shè)定不同節(jié)點導電圖形(導線與焊盤及過孔)之間的最小距離。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-49 安全間距設(shè)置窗安全間距設(shè)置窗第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例
59、雙面印制電路板設(shè)計舉例 2) 選擇印制導線轉(zhuǎn)角模式 在如圖6-48所示的窗口中,單擊“Rule Classes”列表窗下的“Routing Corners”(布線拐角),即可重新設(shè)定印制導線轉(zhuǎn)角模式,如圖6-50所示。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-50 印制導線轉(zhuǎn)角模式第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 從圖6-50中可以看出:系統(tǒng)默認的轉(zhuǎn)角模式為45(外角為45,內(nèi)角就是135),轉(zhuǎn)角過渡斜線垂直距離為100 mil(即2.54 mm),適用范圍是整個電路板內(nèi)的所有導線。 單擊圖6-50中的“Properties”(特性)按鈕,在如圖6-
60、51所示的窗口內(nèi)即可重新設(shè)置轉(zhuǎn)角模式及轉(zhuǎn)角過渡斜線的垂直距離。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖圖6-51 轉(zhuǎn)角模式設(shè)置窗轉(zhuǎn)角模式設(shè)置窗第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 3) 選擇布線層及走線方向 在如圖6-48所示的窗口內(nèi),單擊“Rule Classes”列表窗下的“Routing Layers”(布線層),即可彈出如圖6-52所示的布線層選擇窗口。第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例圖6-52 布線層第第6章章 雙面印制電路板設(shè)計舉例雙面印制電路板設(shè)計舉例 單擊圖中的“Properties”按鈕,在如圖6-53所示的窗口內(nèi)
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