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PCB设计的基本步骤.pdf

PCB设计的基本步骤

xiaozhou
2011-04-11 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《PCB设计的基本步骤pdf》,可适用于IT/计算机领域

PCB设计的基本步骤PCB设计之步骤一:利用原理图设计工具绘制原理图、利用原理图设计工具绘制原理图并且生成对应的网络表。当然有些特殊情况下如电路版比较简单已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计直接进入PCB设计系统在PCB设计系统中可以直接取用零件封装人工生成网络表。、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致特别是二、三极管等。PCB设计之步骤二:画出自己定义的非标准器件的封装库建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB库专用设计文件。PCB设计之步骤三:设置PCB设计环境和绘制印刷电路板的版框含中间的镂空等、进入PCB抄板系统后的第一步就是设置PCB设计环境包括设置格点大小和类型光标类型版层参数布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值而且这些参数经过设置之后符合个人的习惯以后无须再去修改。、规划印刷电路板主要是确定电路板的边框包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于mm的螺丝可用~mm的外径和~mm内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCBizard中调入。注意:在绘制电路板地边框前一定要将当前层设置成KeepOut层即禁止布线层。PCB设计之步骤四:打开所有要用到的PCB抄板库文件后调入网络表文件和修改零件封装这一步是非常重要的一个环节网络表是PCB自动布线的灵魂也是原理图设计与印象电路版设计的接口只有将网络表装入后才能进行电路版的布线。在原理图设计的过程中ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此原理图设计时零件的封装可能被遗忘在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。当然可以直接在PCB内人工生成网络表并且指定零件封装。PCB设计之步骤五:布置电路板抄板零件封装的位置也称零件布局Protel可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局运行"Tools"下面的"AutoPlace",用这个命令你需要有足够的耐心。布线的关键是布局多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件按住鼠标左键不放拖住这个元件到达目的地放开左键将该元件固定。Protel在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件然后旋转、展开和整理成组就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。提示:在自动选择时使用ShiftX或Y和CtrlX或Y可展开和缩紧选定组件的X、Y方向。注意:零件布局应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件并锁定这些器件然后是大的占位置的器件和电路的核心元件再是外围的小元件。PCB抄板之步骤六:根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区。对于大板子应在中间多加固定螺丝孔。板上有重的器件或较大的接插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔有需要的话可在适当位置放上一些测试用焊盘最好在原理图中就加上。将过小的焊盘过孔改大将所有固定螺丝孔焊盘的网络定义到地或保护地等。放好后用VIEWD功能察看一下实际效果存盘。PCB设计之步骤七:PCB改板布线规则设置布线规则是设置布线的各个规范(象使用层面、各组线宽、过孔间距、布线的拓朴结构等部分规则可通过DesignRules的Menu处从其它板导出后再导入这块板)这个步骤不必每次都要设置按个人的习惯设定一次就可以。选DesignRules一般需要重新设置以下几点:、安全间距(Routing标签的ClearanceConstraint)它规定了板上不同网络的走线焊盘过孔等之间必须保持的距离。一般板子可设为mm较空的板子可设为mm较密的贴片板子可设为mm极少数印板加工厂家的生产能力在mm假如能征得他们同意你就能设成此值。mm以下是绝对禁止的。、走线层面和方向(Routing标签的RoutingLayers)此处可设置使用的走线层和每层的主要走线方向。请注意贴片的单面板只用顶层直插型的单面板只用底层但是多层板的电源层不是在这里设置的(可以在DesignLayerStackManager中点顶层或底层后用AddPlane添加用鼠标左键双击后设置点中本层后用Delete删除)机械层也不是在这里设置的(可以在DesignMechanicalLayer中选择所要用到的机械层并选择是否可视和是否同时在单层显示模式下显示)。机械层一般用于画板子的边框机械层一般用于画板子上的挡条等机械结构件机械层一般用于画标尺和注释等具体可自己用PCBWizard中导出一个PCAT结构的板子看一下、过孔形状(Routing标签的RoutingViaStyle)它规定了手工和自动布线时自动产生的过孔的内、外径均分为最小、最大和首选值其中首选值是最重要的下同。、走线线宽(Routing标签的WidthConstraint)它规定了手工和自动布线时走线的宽度。整个板范围的首选项一般取mm另添加一些网络或网络组(NetClass)的线宽设置如地线、伏电源线、交流电源输入线、功率输出线和电源组等。网络组可以事先在DesignNetlistManager中定义好地线一般可选mm宽度各种电源线一般可选mm宽度印板上线宽和电流的关系大约是每毫米线宽允许通过安培的电流具体可参看有关资料。当线径首选值太大使得SMD焊盘在自动布线无法走通时它会在进入到SMD焊盘处自动缩小成最小宽度和焊盘的宽度之间的一段走线其中Board为对整个板的线宽约束它的优先级最低即布线时首先满足网络和网络组等的线宽约束条件。下图为一个实例、敷铜连接形状的设置(Manufacturing标签的PolygonConnectStyle)建议用ReliefConnect方式导线宽度ConductorWidth取mm根导线或度。其余各项一般可用它原先的缺省值而象布线的拓朴结构、电源层的间距和连接形状匹配的网络长度等项可根据需要设置。选ToolsPreferences其中Options栏的InteractiveRouting处选PushObstacle(遇到不同网络的走线时推挤其它的走线IgnoreObstacle为穿过AvoidObstacle为拦断)模式并选中AutomaticallyRemove(自动删除多余的走线)。Defaults栏的Track和Via等也可改一下一般不必去动它们。在不希望有走线的区域内放置FILL填充层如散热器和卧放的两脚晶振下方所在布线层要上锡的在Top或BottomSolder相应处放FILL。布线规则设置也是印刷电路版设计的关键之一需要丰富的实践经验。PCB设计之步骤八:印刷电路板自动布线和手工调整、点击菜单命令AutoRouteSetup对自动布线功能进行设置选中除了AddTestpoints以外的所有项特别是选中其中的LockAllPreRoute选项RoutingGrid可选mil等。自动布线开始前PROTEL会给你一个推荐值可不去理它或改为它的推荐值此值越小板越容易布通但布线难度和所花时间越大。、点击菜单命令AutoRouteAll开始自动布线假如不能完全布通则可手工继续完成或UNDO一次(千万不要用撤消全部布线功能它会删除所有的预布线和自由焊盘、过孔)后调整一下布局或布线规则再重新布线。完成后做一次DRC有错则改正。布局和布线过程中若发现原理图有错则应及时更新原理图和网络表手工更改网络表(同第一步)并重装网络表后再布。、对布线进行手工初步调整需加粗的地线、电源线、功率输出线等加粗某几根绕得太多的线重布一下消除部分不必要的过孔再次用VIEWD功能察看实际效果。手工调整中可选ToolsDensityMap查看布线密度红色为最密黄色次之绿色为较松看完后可按键盘上的End键刷新屏幕。红色部分一般应将走线调整得松一些直到变成黄色或绿色。PCB设计之步骤九:切换到单层显示模式下(点击菜单命令ToolsPreferences选中对话框中Display栏的SingleLayerMode)将每个布线层的线拉整齐和美观。手工调整时应经常做DRC因为有时候有些线会断开而你可能会从它断开处中间走上好几根线快完成时可将每个布线层单独打印出来以方便改线时参考其间也要经常用D显示和密度图功能查看。最后取消单层显示模式存盘。PCB设计之步骤十:如果器件需要重新标注可点击菜单命令ToolsReAnnotate并选择好方向后按OK钮。并回原理图中选ToolsBackAnnotate并选择好新生成的那个*WAS文件后按OK钮。原理图中有些标号应重新拖放以求美观全部调完并DRC通过后拖放所有丝印层的字符到合适位置。注意字符尽量不要放在元件下面或过孔焊盘上面。对于过大的字符可适当缩小DrillDrawing层可按需放上一些坐标(PlaceCoordinate)和尺寸((PlaceDimension)。最后再放上印板名称、设计版本号、公司名称、文件首次加工日期、印板文件名、文件加工编号等信息(请参见第五步图中所示)。并可用第三方提供的程序来加上图形和中文注释如BMPPCBEXE和宏势公司ROTEL和PROTELSE专用PCB汉字输入程序包中的FONTEXE等。PCB设计之步骤十一:对所有过孔和焊盘补泪滴补泪滴可增加它们的牢度但会使板上的线变得较难看。顺序按下键盘的S和A键(全选)再选择ToolsTeardrops选中General栏的前三个并选Add和Track模式如果你不需要把最终文件转为PROTEL的DOS版格式文件的话也可用其它模式后按OK钮。完成后顺序按下键盘的X和A键(全部不选中)。对于贴片和单面板一定要加。PCB设计之步骤十二:放置覆铜区将设计规则里的安全间距暂时改为mm并清除错误标记选PlacePolygonPlane在各布线层放置地线网络的覆铜(尽量用八角形而不是用圆弧来包裹焊盘。最终要转成DOS格式文件的话一定要选择用八角形)。下图即为一个在顶层放置覆铜的设置举例:设置完成后再按OK扭画出需覆铜区域的边框最后一条边可不画直接按鼠标右键就可开始覆铜。它缺省认为你的起点和终点之间始终用一条直线相连电路频率较高时可选GridSize比TrackWidth大覆出网格线。相应放置其余几个布线层的覆铜观察某一层上较大面积没有覆铜的地方在其它层有覆铜处放一个过孔双击覆铜区域内任一点并选择一个覆铜后直接点OK再点Yes便可更新这个覆铜。几个覆铜多次反复几次直到每个覆铜层都较满为止。将设计规则里的安全间距改回原值。PCB设计之步骤十三:最后再做一次DRC选择其中ClearanceConstraintsMaxMinWidthConstraintsShortCircuitConstraints和UnRoutedNetsConstraints这几项按RunDRC钮有错则改正。全部正确后存盘。PCB设计之步骤十四:对于支持PROTELSE格式(PCB)加工的厂家可在观看文档目录情况下将这个文件导出为一个*PCB文件对于支持PROTEL格式(PCB)加工的厂家可将文件另存为PCB二进制文件做DRC。通过后不存盘退出。在观看文档目录情况下将这个文件导出为一个*PCB文件。由于目前很大一部分厂家只能做DOS下的PROTELAUTOTRAX画的板子所以以下这几步是产生一个DOS版PCB文件必不可少的:、将所有机械层内容改到机械层在观看文档目录情况下将网络表导出为*NET文件在打开本PCB文件观看的情况下将PCB导出为PROTELPCBASCIIFILE格式的*PCB文件。、用PROTELFORWINDOWSPCB打开PCB文件选择文件菜单中的另存为并选择Autotrax格式存成一个DOS下可打开的文件。、用DOS下的PROTELAUTOTRAX打开这个文件。个别字符串可能要重新拖放或调整大小。上下放的全部两脚贴片元件可能会产生焊盘XY大小互换的情况一个一个调整它们。大的四列贴片IC也会全部焊盘XY互换只能自动调整一半后手工一个一个改请随时存盘这个过程中很容易产生人为错误。PROTELDOS版可是没有UNDO功能的。假如你先前布了覆铜并选择了用圆弧来包裹焊盘那么现在所有的网络基本上都已相连了手工一个一个删除和修改这些圆弧是非常累的所以前面推荐大家一定要用八角形来包裹焊盘。这些都完成后用前面导出的网络表作DRCRoute中的SeparationSetup各项值应比WINDOWS版下小一些有错则改正直到DRC全部通过为止。也可直接生成GERBER和钻孔文件交给厂家选FileCAMManager按Next>钮出来六个选项Bom为元器件清单表DRC为设计规则检查报告Gerber为光绘文件NCDrill为钻孔文件PickPlace为自动拾放文件TestPoints为测试点报告。选择Gerber后按提示一步步往下做。其中有些与生产工艺能力有关的参数需印板生产厂家提供。直到按下Finish为止。在生成的GerberOutput上按鼠标右键选InsertNCDrill加入钻孔文件再按鼠标右键选GenerateCAMFiles生成真正的输出文件光绘文件可导出后用CAM打开并校验。注意电源层是负片输出的。PCB设计之步骤十五:发Email或拷盘给加工厂家注明板材料和厚度(做一般板子时厚度为mm特大型板可用mm射频用微带板等一般在mm左右并应该给出板子的介电常数等指标)、数量、加工时需特别注意之处等。Email发出后两小时内打电话给厂家确认收到与否。产生BOM文件并导出后编辑成符合公司内部规定的格式。将边框螺丝孔接插件等与机箱机械加工有关的部分(即先把其它不相关的部分选中后删除)导出为公制尺寸的AutoCADR的DWG格式文件给机械设计人员。整理和打印各种文档。如元器件清单、器件装配图(并应注上打印比例)、安装和接线说明等。

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