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5、布线中网络系统的作用7 ^! _8 Q2 X' f: F! E
在许多CAD系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。
1 G( E1 k/ G8 }: x# l6 U# @标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。( x4 g `! t( z1 U
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6、设计规则检查(DRC)1 C, Z9 M& V5 G' Z) g+ K0 Q
布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:( q9 \ m# M0 B
线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。8 W" O6 c3 X1 S' u4 z6 e% j. G
电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。& D; s8 W9 ^, V8 O: |( L
对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。 D; ~4 Z1 f- M4 o) q; Y
模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。
' m+ Y# r9 ~2 U) g3 l* }后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
+ L" h) J' R( f9 f* r7 f对一些不理想的线形进行修改。
- s6 A+ ^2 Y# q/ I2 ]在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。/ {4 t- H* h0 j' ]$ \3 K5 q7 o9 O
多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。概述
) [. }+ u4 J# K* I0 I$ g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。& i2 t' [1 o6 G: l% I
* r4 _$ D8 k, P* q6 P2、设计流程
8 ~- A- |8 w6 V0 d) p6 [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.
& A. y8 E6 n. z1 M. ^/ D' w5 z2.1 网表输入- C; U' X0 |; \) B/ X% i
网表输入有两种方法,一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,选择Send Netlist,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,将原理图生成的网表输入进来。9 I' C1 \. U- d8 v' c0 ~
2.2 规则设置
; T9 w2 W# |$ s) D: I- Z% a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; [' l: u7 W& r
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Pad Stacks,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Layer 25。
0 h2 b/ R; @+ W注意: h. T! q$ Q6 z# }- b! j
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。在所有的规则都设置好以后,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB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。' V" R, j/ ^3 [; }0 v* P: N9 _1 z
% j, r' R% _ I/ C* [; ^4 E2.3 元器件布局
( _) v# D1 o. {& s0 l" ?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。2.3.1 手工布局
' u8 \! N1 L: X. Z1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。
+ p) q6 J/ V; K2. 将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。
! b! }; x$ {/ E* Y# i3. 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。3 I8 L/ f8 o- x4 i
2.3.2 自动布局1 k" u6 k: j" w- y7 i
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$ S& q9 x" E, v2 [6 \, y
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, f) Q' ^9 n3 f; b1 f. I
b. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离( |6 H5 ?+ U9 w f O5 S% W+ Y
c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC
$ E: Y6 \- J( @d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集
' L- t' d* Z2 v, I4 _4 n; ?0 f/ D' @0 Ee. 多使用软件提供的Array和Union功能,提高布局的效率
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) }' q4 L0 r8 W( A; X: M2.4 布线
- Z# g- B7 }# c @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,常用的步骤是手工—自动—手工。' x1 E) p3 Q$ N' Y0 {
2.4.1 手工布线: A/ v0 `: F( M2 W: m, B5 z: M, r
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。( m; e# J, I* J! z; g$ A* c
2. 自动布线以后,还要用手工布线对PCB的走线进行调整。
B9 `+ y6 c3 e% e5 [5 u2.4.2 自动布线
4 X! S: _' L+ [! G5 f" ]+ }2 d+ D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题,需要调整布局或手工布线,直至全部布通为止。 |
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