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5、布线中网络系统的作用
) n/ |: H+ \: }) n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。3 D9 P$ J+ z0 O/ X6 j2 n
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。. w- s+ ^6 S+ _- H
8 H' N$ V0 x$ A Y! e6、设计规则检查(DRC)
8 p, ?8 p# A3 R A+ 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:
4 b; K/ V. d0 _- }! |* y+ _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。) _1 v. w, k8 V' N" V
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。
) a: I% E* l j) {* t; \0 M4 N: v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。
0 H$ h4 H( N, p8 P3 T' w模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。. l. X5 [2 }1 Z& I$ J
后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
k, c2 ?9 D/ S0 T% [; V对一些不理想的线形进行修改。
, r; I( e, n _6 W0 h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。/ k# Q7 k& p# N2 _
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6 ~- ]) e) [; s; x6 D* I# ]
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。5 ^0 }" q$ Z3 n \0 X0 L. C
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2、设计流程
r9 P" i7 W# e: G5 nPCB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.' O9 r) g; q$ ~* s3 O5 k
2.1 网表输入" X/ j' p2 c. j' i6 H& N3 m
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。
* I: v( a5 ~0 f$ B5 w9 t2.2 规则设置/ N6 [; K. y4 K* g- F
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3 c" ~2 y7 \ T6 F8 S, S
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。
; d, k3 u9 `0 e3 W2 K6 H" o注意:
1 ?! s9 t! b2 m7 b' t. q; tPCB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。
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2.3 元器件布局# v: ?8 D5 K: x7 a6 X; u7 k
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
+ c3 W* s3 Q$ M1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。
- S& z# t5 G* l5 R" Z& f9 U, g6 ^. b2. 将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。$ h7 V) v' r1 i! Y
3. 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。
8 H( Q" Q% V0 }1 j2.3.2 自动布局+ Y; X/ r% h# G
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
5 O* j! G" m+ O5 f* ?. j0 H; Ea. 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1 \/ q, u) n1 M& b
b. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离$ x3 J* G2 }1 i* s% m* x
c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC* M1 r+ ^1 t# Z, u; ^
d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集
, i- d) j: y: Q: U P: J) j, ]/ \e. 多使用软件提供的Array和Union功能,提高布局的效率/ F% D. U* W4 W' N
|( @2 W) _/ U0 \3 `. z2.4 布线2 ?3 Q5 ^. ?; {, V: r3 n) r& ^
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。 T Q& e( u$ A; f' i
2.4.1 手工布线
) R ?3 x3 j F4 t8 f' _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。
0 t, I6 g7 C4 @7 K/ F& k1 T2 d2. 自动布线以后,还要用手工布线对PCB的走线进行调整。" _! M/ c* D' b \
2.4.2 自动布线. J/ b3 Z4 F3 A4 n. O' Q! }
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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