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PCB線(xiàn)路板設計的基本設計流程

發(fā)布日期:2021-09-25 12:34:19 來(lái)源: 點(diǎn)擊量:1549

一般PCB線(xiàn)路板設計的基本設計流程如下:前期準備->PCB結構設計->PCB布局->布線(xiàn)->布線(xiàn)優(yōu)化和絲印->網(wǎng)絡(luò )和DRC檢查和結構檢查->制版。


*:前期準備

1、這包括準備元件庫和原理圖?!肮び破涫?,必先利其器”,要做出一塊好的板子,除了要設計好原理之外,還要畫(huà)得好。在進(jìn)行PCB設計之前,首先要準備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫(這是*步-很重要)。元件庫可以用Protel自帶的庫,但一般情況下很難找到合適的,*是自己根據所選器件的標準尺寸資料自己做元件庫。

原則上先做PCB的元件庫,再做SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高,它直接影響板子的安裝;SCH的元件庫要求相對比較松,只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關(guān)系就行。

PS:注意標準庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設計,做好后就準備開(kāi)始做PCB設計了。


2、制作原理圖的庫時(shí)注意引腳是否連上/輸出PCB板后檢查一下制作的庫。


第二:PCB結構設計

這一步根據已經(jīng)確定的電路板平面尺寸和各項機械定位,在PCB設計環(huán)境下繪制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開(kāi)關(guān)、數碼管、指示燈、輸入、輸出、螺絲孔、裝配孔等等.并充分考慮和確定布線(xiàn)區域和非布線(xiàn)區域(如螺絲孔周?chē)啻蠓秶鷮儆诜遣季€(xiàn)區域)。


(——需要特別注意,在放置元器件時(shí),一定要考慮元器件的實(shí)際尺寸大小(所占面積和高度)、元器件之間的相對位置—空間尺寸,器件放置的面,以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和便利性同時(shí),應該在保證上面原則能夠體現的前提下,適當修改器件的擺放,使之整齊美觀(guān),如同樣的器件要擺放整齊、方向一致,不能擺得“錯落有致”)。


第三:PCB布局

1、布局前確保原理圖的正確無(wú)誤—這很重要!-----非常重要!

原理圖繪制完畢檢查項目:電源網(wǎng)絡(luò )、地網(wǎng)絡(luò )等。

2、布局時(shí)要注意器件放置的面(特別是插件等)與器件的擺放方式(直插是臥放還是豎著(zhù)放),以保證安裝的可行性與便利性。

3、布局說(shuō)白了就是在板子上放器件。這時(shí)如果前面講到的準備工作都做好的話(huà),就可以在原理圖上生成網(wǎng)絡(luò )表(Design->CreateNetlist),之后在PCB圖上導入網(wǎng)絡(luò )表(Design->LoadNets)。就看見(jiàn)器件嘩啦啦的全堆上去了,各管腳之間還有飛線(xiàn)提示連接,然后就可以對器件布局了。


一般布局按如下原則進(jìn)行:

布局時(shí)應確定好器件放置的面:一般來(lái)講貼片要放同一面,插件要看具體的情況。


①按電氣性能合理分區,一般分為:數字電路區(即怕干擾、又產(chǎn)生干擾)、模擬電路區(怕干擾)、功率驅動(dòng)區(干擾源);

②完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,并調整各元器件以保證連線(xiàn)最為簡(jiǎn)潔;同時(shí),調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線(xiàn)最簡(jiǎn)潔;

③對于質(zhì)量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發(fā)熱元件應與溫度敏感元件分開(kāi)放置,必要時(shí)還應考慮熱對流措施;

④I/O驅動(dòng)器件盡量靠近印刷電路板的邊、靠近引出接插件;

⑤時(shí)鐘產(chǎn)生器(如:晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時(shí)鐘的器件;

⑥布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沉。


第四:布線(xiàn)

布線(xiàn)是整個(gè)PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著(zhù)PCB板的性能好壞。在PCB的設計過(guò)程中,布線(xiàn)一般有這么三種境界的劃分:首先是布通,這時(shí)PCB設計時(shí)的最基本的要求。如果線(xiàn)路都沒(méi)布通,搞得到處是飛線(xiàn),那將是一塊不合格的板子,可以說(shuō)還沒(méi)入門(mén)。其次是電器性能的滿(mǎn)足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準.這是在布通之后,認真調整布線(xiàn),使其能達到*的電器性能,接著(zhù)是美觀(guān)。假如你的布線(xiàn)布通了,也沒(méi)有什么影響電器性能的地方,但是一眼看過(guò)去雜亂無(wú)章的,加上五彩繽紛、花花綠綠的,那就算你的電器性能怎么好,在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來(lái)極大的不便。布線(xiàn)要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無(wú)章法.這些都要在保證電器性能和滿(mǎn)足其他個(gè)別要求的情況下實(shí)現,否則就是舍本逐末了。


布線(xiàn)時(shí)主要按以下原則進(jìn)行:

①一般情況下,首先應對電源線(xiàn)和地線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn),以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內,盡量加寬電源、地線(xiàn)寬度,*是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬,它們的關(guān)系是:地線(xiàn)>電源線(xiàn)>信號線(xiàn),通常信號線(xiàn)寬為:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線(xiàn)一般為1.2~2.5mm.對數字電路的PCB可用寬的地導線(xiàn)組成一個(gè)回路,即構成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用(模擬電路的地則不能這樣使用);


②預先對要求比較嚴格的線(xiàn)(如高頻線(xiàn))進(jìn)行布線(xiàn),輸入端與輸出端的邊線(xiàn)應避免相鄰平行,以免產(chǎn)生反射干擾.必要時(shí)應加地線(xiàn)隔離,兩相鄰層的布線(xiàn)要互相垂直,平行容易產(chǎn)生寄生耦合;


③振蕩器外殼接地,時(shí)鐘線(xiàn)要盡量短,且不能引得到處都是。時(shí)鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應該走其它信號線(xiàn),以使周?chē)妶?chǎng)趨近于零;


④盡可能采用45°的折線(xiàn)布線(xiàn),不可使用90°折線(xiàn),以減小高頻信號的輻射;(要求高的線(xiàn)還要用雙弧線(xiàn));

⑤任何信號線(xiàn)都不要形成環(huán)路,如不可避免,環(huán)路應盡量??;信號線(xiàn)的過(guò)孔要盡量少;


⑥關(guān)鍵的線(xiàn)盡量短而粗,并在兩邊加上保護地;


⑦通過(guò)扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場(chǎng)帶信號時(shí),要用“地線(xiàn)-信號-地線(xiàn)”的方式引出;


⑧關(guān)鍵信號應預留測試點(diǎn),以方便調試、生產(chǎn)和維修檢測用;


⑨原理圖布線(xiàn)完成后,應對布線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化;同時(shí),經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò )檢查和DRC檢查無(wú)誤后,對未布線(xiàn)區域進(jìn)行地線(xiàn)填充,用大面積銅層作地線(xiàn)用,在印制電路板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用?;蚴亲龀啥鄬影?,電源,地線(xiàn)各占用一層。


第五:添加淚滴


第六:檢查的*項,依次看Keepout層、top層、bottom層topoverlay、bottomoverlay。


第七:電器規則檢查:過(guò)孔(0過(guò)孔-很是不可思議;0.8分界線(xiàn))、是否有斷開(kāi)的網(wǎng)表、最小間距(10mil)、短路(對個(gè)參數要逐條分析)


第八:電源線(xiàn)與地線(xiàn)的檢查—干擾。(濾波電容應靠近芯片)


第九:PCB完成后重新載入網(wǎng)標可檢查網(wǎng)表是否有被修改的地方—很奏效。


第十:PCB完成后把核心器件的線(xiàn)核查一下,確保準確無(wú)誤。


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