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文檔簡介
第9章制作印制電路板9.1規(guī)劃電路板9.2PCB設(shè)計對象的放置方法及屬性設(shè)置9.3調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表9.4元件的自動布局9.5手工編輯調(diào)整元件的布局9.6自動布線9.7手工調(diào)整布線9.8PCB板的設(shè)計原則9.9設(shè)計舉例第9章制作印制電路板9.1規(guī)劃電路板9.1規(guī)劃電路板手動規(guī)劃電路板(1)定義電路板文件File/New菜單→選擇PCBDocument圖標→雙擊進入設(shè)計界面(2)設(shè)置電路板板層執(zhí)行Design→LayerStackManager菜單命令。9.1規(guī)劃電路板手動規(guī)劃電路板(3)設(shè)置電氣輪廓設(shè)置當前工作層為禁止布線層KeepOutLayer。使用菜單命令Place–Keepout–Track或工具按鈕繪制電氣外形(實際操作時,要在四條邊的屬性對話框中精確設(shè)置坐標,使得它們首尾相接形成封閉區(qū)域)。(3)設(shè)置電氣輪廓2.使用向?qū)Фx電路板File/New菜單→Wizard頁面→雙擊PrintedCircuitBoardWizard圖標2.使用向?qū)Фx電路板第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.2PCB設(shè)計對象的放置方法及屬性設(shè)置9.2.1元件封裝裝載封裝庫在設(shè)計管理器中單擊BrowsePCB選項卡在Browse下拉列表框中選擇Libraries單擊Libraries欄下方的Add/Remove按鈕在DesignExplorer99SE\Library\Pcb目錄下找到所需的庫文件,單擊Add按鈕裝載庫文件單擊OK按鈕完成操作9.2PCB設(shè)計對象的放置方法及屬性設(shè)置9.2.1元件常見封裝庫GenericFootPrints中的Miscellaneous.ddbAdvPCb.ddbGeneralIC.ddbTransistor.ddbInternationalRectifiers.ddb常見封裝庫2.放置方法(1)通過菜單或相應按鈕放置元件
執(zhí)行菜單Place→Component或單擊放置工具欄上按鈕,屏幕彈出放置元件對話框,在Footprint欄中輸入元件封裝名,在Designator1欄中輸入元件標號,在Comment欄中輸入元件的標稱值或型號。參數(shù)設(shè)置完畢,單擊OK按鈕放置元件。
2.放置方法(2)用PCB管理器的元件庫管理功能放置在元件庫管理器選擇封裝庫,找到元件封裝,雙擊封裝或單擊右下角的Place按鈕,光標便會跳到工作區(qū)中,同時還帶著該元件封裝,將光標移到合適位置后,單擊鼠標左鍵,放置該元件。(2)用PCB管理器的元件庫管理功能放置3.屬性設(shè)置(1)進入屬性對話框的方法封裝處于浮動狀態(tài)時,元件封裝以虛線框的形式粘在光標上,按鍵盤上的<Tab>鍵,彈出元件封裝屬性對話框。元件封裝放置后,雙擊元件封裝,打開元件封裝屬性對話框。元件封裝放置后,右擊元件封裝,選擇Properties快捷菜單命令,打開元件封裝屬性對話框。3.屬性設(shè)置(2)屬性對話框(P187圖9-64~圖9-66)Properties選項卡Designator選項卡Comment選項卡(2)屬性對話框(P187圖9-64~圖9-66)第9章制作印制電課件9.2.2.銅膜導線小技巧:走線時,單擊空格鍵,改變走線方式(先斜后直,先直后斜);走線時,同時按下Shift+空格鍵,可以切換印制導線轉(zhuǎn)折方式,共有六種,分別是45度轉(zhuǎn)折、弧線轉(zhuǎn)折、90度轉(zhuǎn)折、圓弧角轉(zhuǎn)折、任意角度轉(zhuǎn)折和1/4圓弧轉(zhuǎn)折。
9.2.2.銅膜導線9.2.3焊盤9.2.4過孔9.2.5補淚滴
使用Tools→TeardropOptions菜單命令,屏幕彈出淚珠滴設(shè)置對話框。9.2.3焊盤(1)General區(qū):用于設(shè)置淚珠滴作用的范圍AllPads(所有焊盤)AllVias(所有過孔)SelectedObjectsOnly(僅設(shè)置選中的目標)ForceTeardrops(強制設(shè)置淚珠滴)CreateReport(產(chǎn)生報告文件)(2)Action區(qū):用于選擇添加(Add)或刪除淚珠滴(Remove)。(3)TeardropsStyle區(qū):用于設(shè)置淚珠滴的式樣,可選擇Arc(圓?。┗騎rack(線型)。(1)General區(qū):用于設(shè)置淚珠滴作用的范圍第9章制作印制電課件9.2.6字符串9.2.7坐標9.2.8尺寸標注9.2.9原點9.2.10圓弧或圓9.2.11填充9.2.6字符串9.2.12多邊形鋪銅
在高頻電路中,為了提高PCB的抗干擾能力,通常使用大面積銅箔進行屏蔽,為保證大面積銅箔的散熱,一般要對銅箔進行開槽,實際使用中可以通過放置多邊形銅解決開槽問題。執(zhí)行菜單Place→PolygonPlane或單擊放置工具欄上按鈕,屏幕彈出放置多邊形鋪銅對話框,見P167圖9-24。
9.2.12多邊形鋪銅ConnectToNet:設(shè)置鋪銅連接的網(wǎng)絡(luò),通常與地線連接。PourOverSame:選取此項,設(shè)置當遇到相同網(wǎng)絡(luò)的焊盤或印制導線時,直接覆蓋過去。RemoveDeadCopper:選取此項,則將刪除死銅。所謂死銅,是指與任何網(wǎng)絡(luò)不相連的銅膜。GridSize:設(shè)置多邊形的柵格點間距,決定鋪銅密度。TrackWidth:設(shè)置線寬,當線寬小于柵格間距時,鋪銅將為格子狀,否則為整片鋪銅。ConnectToNet:設(shè)置鋪銅連接的網(wǎng)絡(luò),通常與地Layer:設(shè)置鋪銅所在層。90-DegreeHatch:采用90°印制導線鋪銅。45-DegreeHatch:采用45°印制導線鋪銅。VerticalHatch:采用垂直的印制導線鋪銅。HorizontalHatch:采用水平的印制導線鋪銅。NoHatch:采用中空方式鋪銅。SurroundPadsWith:設(shè)置鋪銅包圍焊盤的形式為圓弧形(Arc)或正八邊形(Octagon)。MinimumPrimitivesSize:設(shè)置印制導線的最短限制。Layer:設(shè)置鋪銅所在層。9.3調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表9.3.1認識網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表是原理圖的文字描述,前半部分是元件說明,描述元件的流水號、封裝形式和注釋;后半部分是網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系的說明,描述網(wǎng)絡(luò)名稱和組成網(wǎng)絡(luò)的元件引腳。9.3調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表9.3.1認識網(wǎng)絡(luò)表9.3.2在電路板編輯環(huán)境下調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表執(zhí)行Design→LoadNets載入網(wǎng)絡(luò)表,屏幕彈出一個對話框,單擊Browse按鈕選擇網(wǎng)絡(luò)表文件(*.net),載入網(wǎng)絡(luò)表,單擊Execute按鈕,將網(wǎng)絡(luò)表文件中的元件調(diào)到當前印制板中。9.3.2在電路板編輯環(huán)境下調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表時常見的錯誤(1)封裝名不對Footprintxxxnotfoundinlibrary.錯誤原因及解決方法元件封裝名稱漏填或書寫錯誤。返回原理圖,修改元件封裝名稱,重新生成網(wǎng)絡(luò)表,再執(zhí)行Design→LoadNets命令,從PCB環(huán)境中重新載入網(wǎng)絡(luò)表。PCB設(shè)計環(huán)境中沒有裝載相應的封裝庫。查找元件封裝所在的庫,并用Add/Remove按鈕或Design→Add/Remove菜單命令裝載封裝庫。調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表時常見的錯誤第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件(2)元件引腳和封裝焊盤之間沒有對應關(guān)系Nodenotfound.例:二極管引腳編號為1、2,對應的封裝焊盤編號為A、K。三極管引腳編號為1、2、3,對應的封裝焊盤編號為C、B、E。(2)元件引腳和封裝焊盤之間沒有對應關(guān)系Nodenotf第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.4元件的自動布局9.4.1自動布局的準備工作定義電氣板框(KeepOut層)恢復系統(tǒng)的絕對原點使用Edit→Origin→Reset菜單命令使用Design→Rules菜單命令設(shè)置布局規(guī)則9.4元件的自動布局9.4.1自動布局的準備工作選擇Placement選項卡,設(shè)置RuleClasses列表框中的四個規(guī)則。元件之間的最小間距(ComponentClearanceConstraint)元件放置方向(ComponentOrientationRule)可忽略的網(wǎng)絡(luò)(NetstoIgnore)允許元件放置的板層(PermittedLayers)選擇Placement選項卡,設(shè)置Ru9.4.2自動布局使用Tools→AutoPlacement菜單命令(P188圖9-67、圖9-68)兩種方式:ClusterPlacer自動布局器:適用于元件封裝數(shù)量較少(小于100)的情況StatisticalPlacer統(tǒng)計布局器:適用于元件封裝數(shù)量較多的情況9.4.2自動布局使用Tools→AutoP第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.5手工編輯調(diào)整元件的布局1.選取元件⑴直接用鼠標拖矩形選取。⑵利用工具欄按鈕選中元件。單擊主工具欄上的按鈕,拉框選中框內(nèi)圖件。⑶通過菜單Edit→Select。(P192)
9.5手工編輯調(diào)整元件的布局1.選取元件2.旋轉(zhuǎn)元件先選取元件封裝,接著執(zhí)行Edit→Move→RotationSelection菜單命令。選中元件,按下空格鍵、〈X〉鍵、〈Y〉鍵也可以旋轉(zhuǎn)元件。3.移動元件鼠標左鍵點中要移動的元件,并按住鼠標左鍵不放,將元件拖到要放置的位置。單擊主工具欄上的按鈕,可以移動已選取的對象。執(zhí)行菜單Edit→Move(P194)2.旋轉(zhuǎn)元件4.排列元件(先選取,后排列)使用菜單命令Tools→InteractivePlacement(P196圖9-80)使用元件位置調(diào)整工具欄ComponentPlacement(P196圖9-82)5.剪貼復制元件(1)一般性粘貼菜單命令功能鍵(P199)4.排列元件(先選取,后排列)(2)選擇性粘貼(陣列粘貼)使用菜單命令Edit→PasteSpecial(P199)6.對象刪除(1)元件刪除用鼠標左鍵單擊要刪除的元件,同時按<Delete>鍵。執(zhí)行菜單命令Edit→Delete后,單擊要刪除的元件。選取要刪除的元件后,執(zhí)行菜單命令Edit→Clear。(2)選擇性粘貼(陣列粘貼)(2)銅膜導線的刪除(P201)單段導線兩焊盤間的導線相連接的導線同一網(wǎng)絡(luò)的所有導線(2)銅膜導線的刪除(P201)9.6自動布線9.6.1自動布線規(guī)則設(shè)置(P203)
執(zhí)行菜單命令Design→Rules,屏幕彈出對話框,選擇Routing布線選項卡設(shè)置。9.6自動布線9.6.1自動布線規(guī)則設(shè)置(P203)Add按鈕,用于新增規(guī)則,單擊后出現(xiàn)規(guī)則設(shè)置對話框。Delete按鈕,用于刪除選取的規(guī)則。首先選取規(guī)則,然后單擊本按鈕。Properties按鈕,用于編輯所選擇的規(guī)則參數(shù),單擊后出現(xiàn)規(guī)則設(shè)置對話框。Add按鈕,用于新增規(guī)則,單擊后出現(xiàn)規(guī)則設(shè)置對話框。
1.ClearanceConstraint(間距限制規(guī)則)該規(guī)則用來限制具有導電特性的圖件之間的最小間距,在對話框的右下角有三個按鈕。1.ClearanceConstraint(間距限制
2.RoutingCorners(拐彎方式規(guī)則)此規(guī)則主要是在自動布線時,規(guī)定印制導線拐彎的方式。拐彎方式規(guī)則的Style下拉列表框中可以選擇所需的拐彎方式,有三種:45°拐彎、90°拐彎和圓弧拐彎。其中,對于45°拐彎和圓弧拐彎,有拐彎大小的參數(shù),帶箭頭的線段長度參數(shù)在Setback欄中設(shè)置。2.RoutingCorners(拐彎方式規(guī)則)3.RoutingLayers(布線層規(guī)則)此規(guī)則用于規(guī)定自動布線時所使用的工作層,以及布線時各層上印制導線的走向。雙擊RoutingLayers,屏幕出現(xiàn)布線層規(guī)則對話框,可以設(shè)置布線層、規(guī)則適用范圍和布線方式。3.RoutingLayers(布線層規(guī)則)右邊欄設(shè)置自動布線時所用的信號層及每一層上布線走向,有下列幾種:NotUsed:不使用本層;Horizontal:本層水平布線;Any:本層任意方向布線;Vertical:本層垂直布線;1~5O″Clock:1~5點鐘方向布線;45Up:向上45°方向布線;45Down:向下45°方向布線;FanOut:散開方式布線等。右邊欄設(shè)置自動布線時所用的信號層及每一層上布線走向,有下列幾布線時應根據(jù)實際要求設(shè)置工作層。采用雙面板時,設(shè)置TopLayer為Horizontal(頂層水平布線),BottomLayer層為Vertical(底層垂直布線),其它層NotUsed(不使用)。采用單面板時,設(shè)置TopLayer為NotUsed(不使用),BottomLayer層為Any(任意方向布線),其它層NotUsed(不使用)。布線時應根據(jù)實際要求設(shè)置工作層。4.RoutingViaStyle(過孔類型規(guī)則)此規(guī)則設(shè)置自動布線時所采用的過孔類型。單擊Add按鈕,屏幕出現(xiàn)圖過孔類型規(guī)則對話框,需設(shè)置規(guī)則適用范圍、孔徑范圍和鉆孔直徑范圍。
圖7-32所示為過孔類型規(guī)則設(shè)置的范例。從圖中可以看出,不同類型的過孔,其尺寸設(shè)置不同,一般電源和接地的過孔尺寸比較大且為固定尺寸,而其它信號線的過孔尺寸則稍小。
4.RoutingViaStyle(過孔類型規(guī)則第9章制作印制電課件
5.WidthConstraint(印制導線寬度限制規(guī)則)此規(guī)則用于設(shè)置自動布線時銅膜導線的寬度范圍,可定義最小值、最大值和推薦值。⑴設(shè)置規(guī)則適用范圍對話框的左邊一欄用于設(shè)置規(guī)則的適用范圍,其中FilterKind下拉列表框,用于設(shè)置線寬設(shè)置的適用范圍。
⑵設(shè)置布線線寬對話框的右邊一欄用于設(shè)置規(guī)則參數(shù),其中MinimumWidth設(shè)置印制導線的最小寬度;MaximumWidth設(shè)置印制導線的最大寬度;PreferredWidth設(shè)置印制導線的首選布線寬度。自動布線時,布線的線寬限制在這個范圍內(nèi)。5.WidthConstraint(印制導線寬度限一個電路中可以針對不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定不同的線寬限制規(guī)則,對于電源和地設(shè)置的線寬一般較粗。如圖為布線線寬限制規(guī)則的范例。從圖中可以看出共有3個線寬限制規(guī)則,其中VCC和GND的線寬最粗,最大值100mil,最小值50mil,優(yōu)先值60mil;其它信號線的線寬,為30mil。一個電路中可以針對不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定不同的線寬限制規(guī)則,第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.6.2設(shè)計規(guī)則檢查執(zhí)行菜單命令Tools→DesignRuleCheck,(P209圖9-104、圖9-105)9.6.2設(shè)計規(guī)則檢查執(zhí)行菜單命令To9.6.3自動布線1.自動布線設(shè)置對話框執(zhí)行菜單命令AutoRoute→Setup,屏幕出現(xiàn)對話框,進行自動布線器設(shè)置,它可以設(shè)置自動布線的策略、參數(shù)和測試點等。9.6.3自動布線1.自動布線設(shè)置對話框圖中主要參數(shù)含義:(1)RouterPasses選項區(qū)域,用于設(shè)置自動布線的策略。Memory:具有總線類的集成電路布線方式,大量的地址、數(shù)據(jù)線用波浪線連接在一起。FanOutUsedSMDPins:適用于SMD焊盤的布線。Pattern:根據(jù)需要自動選擇最好的布線方式,以確保布線成功率。ShapeRouter-PushAndShove:采用推擠布線方式。ShapeRouter-RipUp:采用拆線式布線方式。圖中主要參數(shù)含義:(2)ManufacturingPasses區(qū)域,用于設(shè)置與制作電路板有關(guān)的自動布線策略。CleanDuringRouting:布線過程中自動清除不必要的連線。CleanAfterRouting:布線后自動清除不必要的連線。EvenlySpaceTrack:在焊盤間均勻布線。AddTestpoints:自動添加指定形狀的測試點。(3)Pre-routes區(qū)域,用于處理預布線,如果選中則鎖定預布線。(4)RoutingGrid區(qū)域,此區(qū)域用于設(shè)置布線柵格大小。自動布線器能分析PCB設(shè)計,并自動按最優(yōu)化的方式設(shè)置自動布線器參數(shù),所以推薦使用自動布線器的默認參數(shù)。(2)ManufacturingPasses區(qū)域,用于設(shè)置2.運行自動布線布線規(guī)則和自動布線器參數(shù)設(shè)置完畢,執(zhí)行AutoRoute→All,屏幕彈出自動布線器設(shè)置對話框,單擊RouteAll按鈕對整個電路板進行自動布線。2.運行自動布線第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件3.AutoRoute菜單(P209~P213)AutoRoute→All,對整個電路板布線。AutoRoute→Net,將光標移到需要布線的網(wǎng)絡(luò)上,單擊左鍵,該網(wǎng)絡(luò)立即被自動布線。AutoRoute→Connection,將光標移到需要布線的某條飛線上,單擊左鍵,則該飛線所連接焊盤就被自動布線。AutoRoute→Component,將光標移到需布線的元件上,單擊左鍵,與該元件的焊盤相連的所有飛線就被自動布線。3.AutoRoute菜單(P209~P213)AutoRoute→Area,用鼠標拉出一個區(qū)域,程序自動完成指定區(qū)域內(nèi)的自動布線,凡是全部或部分在指定區(qū)域內(nèi)的飛線都完成自動布線。AutoRoute→Setup,進行自動布線設(shè)置。Pause:暫停Restart:繼續(xù)Reset:重新設(shè)置Stop:停止布線AutoRoute→Area,用鼠標拉出一個區(qū)域,程序自9.7手工調(diào)整布線清除布線使用Tools→Un-Route菜單命令。(P213)All:拆除所有線;Net:拆除指定網(wǎng)絡(luò)的線;Connection:拆除指定焊盤間的線;Component:拆除指定元件所連接的線。9.7手工調(diào)整布線清除布線2.使用Place→Track命令重新手工布線3.手工重布線的原因①印制導線的拐彎處一般應取圓弧形,直角和銳角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能。②從兩個焊盤間穿過的導線盡量均勻分布。2.使用Place→Track命令重新手工布線
圖4-14所示為印制板走線的示例(a)圖中三條走線間距不均勻;(b)圖中走線出現(xiàn)銳角;(c)、(d)圖中走線轉(zhuǎn)彎不合理;(e)圖中印制導線尺寸比焊盤直徑大。圖4-14所示為印制板走線的示例4.調(diào)整文字標注(更新流水號)使用Tools→Re-Annotate菜單命令(P217圖9-121),屏幕彈出圖7-56所示的對話框,選擇元件重新編號的方式,單擊OK按鈕,系統(tǒng)自動進行重新編號,同時產(chǎn)生一個*.WAS文件,顯示編號的變化情況,左邊一列為原編號,右邊一列為新編號,如圖7-57所示。
4.調(diào)整文字標注(更新流水號)元件重新編號后,必須更新原理圖的元件標注,以保證電路的一致性。有兩種方式:打開原理圖,執(zhí)行Tools→BackAnnotate菜單命令,更新原理圖的元件標注。PCB文件中,執(zhí)行Design→UpdateSchematic菜單命令元件重新編號后,必須更新原理圖的元件9.8PCB板的設(shè)計原則9.8.1元件布局原則元件布局是將元件在一定面積的印制板上合理地排放,它是設(shè)計PCB的第一步。布局是印制板設(shè)計中最耗費精力的工作,往往要經(jīng)過若干次布局比較,才能得到一個比較滿意的布局。一個好的布局,首先要滿足電路的設(shè)計性能,其次要滿足安裝空間的限制,在沒有尺寸限制時,要使布局盡量緊湊,減小PCB設(shè)計的尺寸,減少生產(chǎn)成本。為了設(shè)計出質(zhì)量好、造價低、加工周期短的印制板,印制板布局應遵循下列的一般原則。9.8PCB板的設(shè)計原則9.8.1元件布局原則1.元件排列規(guī)則⑴在通常條件下,所有的元件均應布置在印制板的同一面上,只有在頂層元件過密時,才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件放在底層。⑵在保證電氣性能的前提下,元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,一般情況下不允許元件重疊,元件排列要緊湊,輸入和輸出元件盡量遠離。⑶某些元器件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免因放電、擊穿引起意外短路。⑷帶高壓的元器件應盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。1.元件排列規(guī)則⑸位于板邊緣的元件,離板邊緣至少2個板厚。⑹元器件在整個板面上分布均勻、疏密一致。2.按照信號走向布局原則⑴通常按照信號的流程逐個安排各個功能電路單元的位置,以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它進行布局。⑵元件的布局應便于信號流通,使信號盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下,信號的流向安排為從左到右或從上到下,與輸入、輸出端直接相連的元件應當放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。⑸位于板邊緣的元件,離板邊緣至少2個板厚。3.防止電磁干擾⑴對輻射電磁場較強的元件,以及對電磁感應較靈敏的元件,應加大它們相互之間的距離或加以屏蔽,元器件放置的方向應與相鄰的印制導線交叉。⑵盡量避免高低電壓器件相互混雜、強弱信號的器件交錯在一起。⑶對于會產(chǎn)生磁場的元器件,如變壓器、揚聲器、電感等,布局時應注意減少磁力線對印制導線的切割,相鄰元件的磁場方向應相互垂直,減少彼此間的耦合。⑷對干擾源進行屏蔽,屏蔽罩應良好接地。⑸高頻下工作的電路,要考慮元器件間分布參數(shù)的影響。3.防止電磁干擾4.抑制熱干擾⑴對于發(fā)熱的元器件,應優(yōu)先安排在利于散熱的位置,必要時可以單獨設(shè)置散熱器或小風扇,以降低溫度,減少對鄰近元器件的影響。⑵一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件,要布置在容易散熱的地方,,并與其它元件隔開一定距離。⑶熱敏元件應緊貼被測元件并遠離高溫區(qū)域,以免受到其它發(fā)熱元件影響,引起誤動作。⑷雙面放置元件時,底層一般不放置發(fā)熱元件。4.抑制熱干擾5.提高機械強度⑴要注意整個PCB板的重心平衡與穩(wěn)定,重而大的元件盡量安置在印制板上靠近固定端的位置,并降低重心,以提高機械強度和耐振、耐沖擊能力,以及減少印制板的負荷和變形。⑵重15克以上的元器件,不能只靠焊盤來固定,應當使用支架或卡子加以固定。⑶板的最佳形狀是矩形(長寬比為3:2或4:3)。(4)要在印制板上留出固定支架、定位螺孔和連接插座所用的位置。5.提高機械強度6.制作螺絲孔
在印制板制作中,經(jīng)常要在PCB上設(shè)置螺絲孔或打定位孔,它們與焊盤或過孔不同,一般不需要有導電部分,可以利用放置過孔或焊盤的方法來制作螺絲孔,圖7-42所示為設(shè)置螺絲孔后的PCB規(guī)劃圖。⑴采用焊盤的方法利用焊盤制作螺絲孔的具體步驟如下。
6.制作螺絲孔①執(zhí)行菜單Place→Pad,放置焊盤,按〈Tab〉鍵,出現(xiàn)焊盤屬性對話框,在對話框的Properties欄中,選擇圓形焊盤,并設(shè)置X-Size、Y-Size和HoleSize中的大小相同,目的是不要表層銅箔。②在焊盤屬性對話框的Advanced選項卡中,取消選取Plated復選框,目的是取消孔壁上的銅。
③單擊OK按鈕,退出對話框,這時放置的就是一個螺絲孔。⑵采用過孔的方法利用放置過孔的方法來制作螺絲孔,具體步驟與利用焊盤方法相似,只要在過孔的屬性對話框中,設(shè)置Diameter和HoleSize欄中的數(shù)值相同即可。
①執(zhí)行菜單Place→Pad,放置焊盤,按〈Tab〉9.8.2電路板布線原則布線和布局是密切相關(guān)的兩項工作,布局的好壞直接影響著布線的布通率。布線受布局、板層、電路結(jié)構(gòu)、電性能要求等多種因素影響,布線結(jié)果又直接影響電路板性能。進行布線時要綜合考慮各種因素,才能設(shè)計出高質(zhì)量的PCB圖。9.8.2電路板布線原則布線和布局是密切⑴布線板層選擇印制板布線可以采用單面、雙面或多層,一般應首先選用單面,其次是雙面,在仍不能滿足設(shè)計要求時才選用多層板。⑵印制導線寬度原則印制導線的最小寬度主要由導線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。一般選用導線寬度在30mil左右就可以滿足要求,數(shù)字電路導線寬度可以較窄。只要密度允許,盡可能用寬線,尤其是電源和地線。⑴布線板層選擇⑶印制導線的間距原則導線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。導線越短、間距越大,絕緣電阻就越大,一般選用間距1~1.5mm完全可以滿足要求。對集成電路,尤其數(shù)字電路,只要工藝允許可使間距很小。⑷信號線走線原則①輸入、輸出端的導線應盡量避免相鄰平行,平行信號線間要盡量留有較大的間隔,最好加線間地線,起到屏蔽的作用。②印制板兩面的導線應互相垂直、斜交或彎曲走線,避免平行,減少寄生耦合。
⑶印制導線的間距原則③信號線高、低電平懸殊時,要加大導線的間距;在布線密度比較低時,可加粗導線,信號線的間距也可適當加大。⑸地線的布設(shè)①一般將公共地線布置在印制板的邊緣,便于印制板安裝導軌和進行機械加工,而且還提高了絕緣性能。②在印制電路板上應盡可能多地保留銅箔做地線,這樣傳輸特性和屏蔽作用將得到改善,并且起到減少分布電容的作用。地線(公共線)不能設(shè)計成閉合回路,在高頻電路中,應采用大面積接地方式。
③信號線高、低電平懸殊時,要加大導線的間距;在布線密度比較低③印制板上若裝有大電流器件,如繼電器、揚聲器等,它們的地線最好要分開獨立走,以減少地線上的噪聲。④模擬電路與數(shù)字電路的電源、地線應分開排布,這樣可以減小模擬電路與數(shù)字電路之間的相互干擾。⑹模擬電路布線模擬電路的布線要特別注意弱信號放大電路部分的布線,特別是電子管的柵極、半導體管的基極和高頻回路,這是最易受干擾的地方。布線要盡量縮短線條的長度,所布的線要緊挨元器件,盡量不要與弱信號輸入線平行布線。
③印制板上若裝有大電流器件,如繼電器、揚聲器等,它們的地線⑺數(shù)字電路布線數(shù)字電路布線中,工作頻率較低的只要將線連好即可,一般不會出現(xiàn)太大的問題。工作頻率較高,特別是高到幾百兆赫時,布線時要考慮分布參數(shù)的影響。⑻高頻電路布線高頻電路布線的引線最好采用直線,如果需要轉(zhuǎn)折,采用45度折線或圓弧轉(zhuǎn)折,這樣可以減少高頻信號對外的輻射和相互間的耦合。管腳間引線越短越好,引線層間過孔越少越好。
⑺數(shù)字電路布線⑼信號屏蔽印制板上的元件若要加屏蔽時,可以在元件外面套上一個屏蔽罩,在底板的另一面對應于元件的位置再罩上一個扁形屏蔽罩(或屏蔽金屬板),將這兩個屏蔽罩在電氣上連接起來并接地,這樣就構(gòu)成了一個近似于完整的屏蔽盒。⑼信號屏蔽9.9PCB設(shè)計舉例9.9PCB設(shè)計舉例[練習1]試畫圖所示的電路,要求:(1)使用雙面板,板框尺寸3000mil×1600mil(2)采用插針式元件。(3)鍍銅過孔。(4)焊盤之間允許走一根銅膜線。(5)最小銅膜線走線寬度10mil,電源地線的銅膜線寬度為20mil。(6)要求畫出原理圖、建立網(wǎng)絡(luò)表、人工布置元件,自動布線。注意:每一個原理圖元件都應該正確的設(shè)置封裝(FootPrint),原理圖應該進行ERC檢查,然后再形成元件表和網(wǎng)表。注意在Design/Rules菜單中設(shè)置整板、電源和地線的線寬。[練習1]試畫圖所示的電路,要求:105第9章制作印制電課件106說明編號封裝元件名稱電阻R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11AXIAL0.3RES2電容C1C2RAD0.1CAP電位器R12VR5POT2連接器J1J2SIP-2CON2連接器J3SIP-3CON3運放U1AU1BU1CDIP-14LM324A說明編號封裝元件名稱電阻R1R2R3R4R5R6107第9章制作印制電路板9.1規(guī)劃電路板9.2PCB設(shè)計對象的放置方法及屬性設(shè)置9.3調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表9.4元件的自動布局9.5手工編輯調(diào)整元件的布局9.6自動布線9.7手工調(diào)整布線9.8PCB板的設(shè)計原則9.9設(shè)計舉例第9章制作印制電路板9.1規(guī)劃電路板9.1規(guī)劃電路板手動規(guī)劃電路板(1)定義電路板文件File/New菜單→選擇PCBDocument圖標→雙擊進入設(shè)計界面(2)設(shè)置電路板板層執(zhí)行Design→LayerStackManager菜單命令。9.1規(guī)劃電路板手動規(guī)劃電路板(3)設(shè)置電氣輪廓設(shè)置當前工作層為禁止布線層KeepOutLayer。使用菜單命令Place–Keepout–Track或工具按鈕繪制電氣外形(實際操作時,要在四條邊的屬性對話框中精確設(shè)置坐標,使得它們首尾相接形成封閉區(qū)域)。(3)設(shè)置電氣輪廓2.使用向?qū)Фx電路板File/New菜單→Wizard頁面→雙擊PrintedCircuitBoardWizard圖標2.使用向?qū)Фx電路板第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.2PCB設(shè)計對象的放置方法及屬性設(shè)置9.2.1元件封裝裝載封裝庫在設(shè)計管理器中單擊BrowsePCB選項卡在Browse下拉列表框中選擇Libraries單擊Libraries欄下方的Add/Remove按鈕在DesignExplorer99SE\Library\Pcb目錄下找到所需的庫文件,單擊Add按鈕裝載庫文件單擊OK按鈕完成操作9.2PCB設(shè)計對象的放置方法及屬性設(shè)置9.2.1元件常見封裝庫GenericFootPrints中的Miscellaneous.ddbAdvPCb.ddbGeneralIC.ddbTransistor.ddbInternationalRectifiers.ddb常見封裝庫2.放置方法(1)通過菜單或相應按鈕放置元件
執(zhí)行菜單Place→Component或單擊放置工具欄上按鈕,屏幕彈出放置元件對話框,在Footprint欄中輸入元件封裝名,在Designator1欄中輸入元件標號,在Comment欄中輸入元件的標稱值或型號。參數(shù)設(shè)置完畢,單擊OK按鈕放置元件。
2.放置方法(2)用PCB管理器的元件庫管理功能放置在元件庫管理器選擇封裝庫,找到元件封裝,雙擊封裝或單擊右下角的Place按鈕,光標便會跳到工作區(qū)中,同時還帶著該元件封裝,將光標移到合適位置后,單擊鼠標左鍵,放置該元件。(2)用PCB管理器的元件庫管理功能放置3.屬性設(shè)置(1)進入屬性對話框的方法封裝處于浮動狀態(tài)時,元件封裝以虛線框的形式粘在光標上,按鍵盤上的<Tab>鍵,彈出元件封裝屬性對話框。元件封裝放置后,雙擊元件封裝,打開元件封裝屬性對話框。元件封裝放置后,右擊元件封裝,選擇Properties快捷菜單命令,打開元件封裝屬性對話框。3.屬性設(shè)置(2)屬性對話框(P187圖9-64~圖9-66)Properties選項卡Designator選項卡Comment選項卡(2)屬性對話框(P187圖9-64~圖9-66)第9章制作印制電課件9.2.2.銅膜導線小技巧:走線時,單擊空格鍵,改變走線方式(先斜后直,先直后斜);走線時,同時按下Shift+空格鍵,可以切換印制導線轉(zhuǎn)折方式,共有六種,分別是45度轉(zhuǎn)折、弧線轉(zhuǎn)折、90度轉(zhuǎn)折、圓弧角轉(zhuǎn)折、任意角度轉(zhuǎn)折和1/4圓弧轉(zhuǎn)折。
9.2.2.銅膜導線9.2.3焊盤9.2.4過孔9.2.5補淚滴
使用Tools→TeardropOptions菜單命令,屏幕彈出淚珠滴設(shè)置對話框。9.2.3焊盤(1)General區(qū):用于設(shè)置淚珠滴作用的范圍AllPads(所有焊盤)AllVias(所有過孔)SelectedObjectsOnly(僅設(shè)置選中的目標)ForceTeardrops(強制設(shè)置淚珠滴)CreateReport(產(chǎn)生報告文件)(2)Action區(qū):用于選擇添加(Add)或刪除淚珠滴(Remove)。(3)TeardropsStyle區(qū):用于設(shè)置淚珠滴的式樣,可選擇Arc(圓?。┗騎rack(線型)。(1)General區(qū):用于設(shè)置淚珠滴作用的范圍第9章制作印制電課件9.2.6字符串9.2.7坐標9.2.8尺寸標注9.2.9原點9.2.10圓弧或圓9.2.11填充9.2.6字符串9.2.12多邊形鋪銅
在高頻電路中,為了提高PCB的抗干擾能力,通常使用大面積銅箔進行屏蔽,為保證大面積銅箔的散熱,一般要對銅箔進行開槽,實際使用中可以通過放置多邊形銅解決開槽問題。執(zhí)行菜單Place→PolygonPlane或單擊放置工具欄上按鈕,屏幕彈出放置多邊形鋪銅對話框,見P167圖9-24。
9.2.12多邊形鋪銅ConnectToNet:設(shè)置鋪銅連接的網(wǎng)絡(luò),通常與地線連接。PourOverSame:選取此項,設(shè)置當遇到相同網(wǎng)絡(luò)的焊盤或印制導線時,直接覆蓋過去。RemoveDeadCopper:選取此項,則將刪除死銅。所謂死銅,是指與任何網(wǎng)絡(luò)不相連的銅膜。GridSize:設(shè)置多邊形的柵格點間距,決定鋪銅密度。TrackWidth:設(shè)置線寬,當線寬小于柵格間距時,鋪銅將為格子狀,否則為整片鋪銅。ConnectToNet:設(shè)置鋪銅連接的網(wǎng)絡(luò),通常與地Layer:設(shè)置鋪銅所在層。90-DegreeHatch:采用90°印制導線鋪銅。45-DegreeHatch:采用45°印制導線鋪銅。VerticalHatch:采用垂直的印制導線鋪銅。HorizontalHatch:采用水平的印制導線鋪銅。NoHatch:采用中空方式鋪銅。SurroundPadsWith:設(shè)置鋪銅包圍焊盤的形式為圓弧形(Arc)或正八邊形(Octagon)。MinimumPrimitivesSize:設(shè)置印制導線的最短限制。Layer:設(shè)置鋪銅所在層。9.3調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表9.3.1認識網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表是原理圖的文字描述,前半部分是元件說明,描述元件的流水號、封裝形式和注釋;后半部分是網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系的說明,描述網(wǎng)絡(luò)名稱和組成網(wǎng)絡(luò)的元件引腳。9.3調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表9.3.1認識網(wǎng)絡(luò)表9.3.2在電路板編輯環(huán)境下調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表執(zhí)行Design→LoadNets載入網(wǎng)絡(luò)表,屏幕彈出一個對話框,單擊Browse按鈕選擇網(wǎng)絡(luò)表文件(*.net),載入網(wǎng)絡(luò)表,單擊Execute按鈕,將網(wǎng)絡(luò)表文件中的元件調(diào)到當前印制板中。9.3.2在電路板編輯環(huán)境下調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表時常見的錯誤(1)封裝名不對Footprintxxxnotfoundinlibrary.錯誤原因及解決方法元件封裝名稱漏填或書寫錯誤。返回原理圖,修改元件封裝名稱,重新生成網(wǎng)絡(luò)表,再執(zhí)行Design→LoadNets命令,從PCB環(huán)境中重新載入網(wǎng)絡(luò)表。PCB設(shè)計環(huán)境中沒有裝載相應的封裝庫。查找元件封裝所在的庫,并用Add/Remove按鈕或Design→Add/Remove菜單命令裝載封裝庫。調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表時常見的錯誤第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件(2)元件引腳和封裝焊盤之間沒有對應關(guān)系Nodenotfound.例:二極管引腳編號為1、2,對應的封裝焊盤編號為A、K。三極管引腳編號為1、2、3,對應的封裝焊盤編號為C、B、E。(2)元件引腳和封裝焊盤之間沒有對應關(guān)系Nodenotf第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.4元件的自動布局9.4.1自動布局的準備工作定義電氣板框(KeepOut層)恢復系統(tǒng)的絕對原點使用Edit→Origin→Reset菜單命令使用Design→Rules菜單命令設(shè)置布局規(guī)則9.4元件的自動布局9.4.1自動布局的準備工作選擇Placement選項卡,設(shè)置RuleClasses列表框中的四個規(guī)則。元件之間的最小間距(ComponentClearanceConstraint)元件放置方向(ComponentOrientationRule)可忽略的網(wǎng)絡(luò)(NetstoIgnore)允許元件放置的板層(PermittedLayers)選擇Placement選項卡,設(shè)置Ru9.4.2自動布局使用Tools→AutoPlacement菜單命令(P188圖9-67、圖9-68)兩種方式:ClusterPlacer自動布局器:適用于元件封裝數(shù)量較少(小于100)的情況StatisticalPlacer統(tǒng)計布局器:適用于元件封裝數(shù)量較多的情況9.4.2自動布局使用Tools→AutoP第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.5手工編輯調(diào)整元件的布局1.選取元件⑴直接用鼠標拖矩形選取。⑵利用工具欄按鈕選中元件。單擊主工具欄上的按鈕,拉框選中框內(nèi)圖件。⑶通過菜單Edit→Select。(P192)
9.5手工編輯調(diào)整元件的布局1.選取元件2.旋轉(zhuǎn)元件先選取元件封裝,接著執(zhí)行Edit→Move→RotationSelection菜單命令。選中元件,按下空格鍵、〈X〉鍵、〈Y〉鍵也可以旋轉(zhuǎn)元件。3.移動元件鼠標左鍵點中要移動的元件,并按住鼠標左鍵不放,將元件拖到要放置的位置。單擊主工具欄上的按鈕,可以移動已選取的對象。執(zhí)行菜單Edit→Move(P194)2.旋轉(zhuǎn)元件4.排列元件(先選取,后排列)使用菜單命令Tools→InteractivePlacement(P196圖9-80)使用元件位置調(diào)整工具欄ComponentPlacement(P196圖9-82)5.剪貼復制元件(1)一般性粘貼菜單命令功能鍵(P199)4.排列元件(先選取,后排列)(2)選擇性粘貼(陣列粘貼)使用菜單命令Edit→PasteSpecial(P199)6.對象刪除(1)元件刪除用鼠標左鍵單擊要刪除的元件,同時按<Delete>鍵。執(zhí)行菜單命令Edit→Delete后,單擊要刪除的元件。選取要刪除的元件后,執(zhí)行菜單命令Edit→Clear。(2)選擇性粘貼(陣列粘貼)(2)銅膜導線的刪除(P201)單段導線兩焊盤間的導線相連接的導線同一網(wǎng)絡(luò)的所有導線(2)銅膜導線的刪除(P201)9.6自動布線9.6.1自動布線規(guī)則設(shè)置(P203)
執(zhí)行菜單命令Design→Rules,屏幕彈出對話框,選擇Routing布線選項卡設(shè)置。9.6自動布線9.6.1自動布線規(guī)則設(shè)置(P203)Add按鈕,用于新增規(guī)則,單擊后出現(xiàn)規(guī)則設(shè)置對話框。Delete按鈕,用于刪除選取的規(guī)則。首先選取規(guī)則,然后單擊本按鈕。Properties按鈕,用于編輯所選擇的規(guī)則參數(shù),單擊后出現(xiàn)規(guī)則設(shè)置對話框。Add按鈕,用于新增規(guī)則,單擊后出現(xiàn)規(guī)則設(shè)置對話框。
1.ClearanceConstraint(間距限制規(guī)則)該規(guī)則用來限制具有導電特性的圖件之間的最小間距,在對話框的右下角有三個按鈕。1.ClearanceConstraint(間距限制
2.RoutingCorners(拐彎方式規(guī)則)此規(guī)則主要是在自動布線時,規(guī)定印制導線拐彎的方式。拐彎方式規(guī)則的Style下拉列表框中可以選擇所需的拐彎方式,有三種:45°拐彎、90°拐彎和圓弧拐彎。其中,對于45°拐彎和圓弧拐彎,有拐彎大小的參數(shù),帶箭頭的線段長度參數(shù)在Setback欄中設(shè)置。2.RoutingCorners(拐彎方式規(guī)則)3.RoutingLayers(布線層規(guī)則)此規(guī)則用于規(guī)定自動布線時所使用的工作層,以及布線時各層上印制導線的走向。雙擊RoutingLayers,屏幕出現(xiàn)布線層規(guī)則對話框,可以設(shè)置布線層、規(guī)則適用范圍和布線方式。3.RoutingLayers(布線層規(guī)則)右邊欄設(shè)置自動布線時所用的信號層及每一層上布線走向,有下列幾種:NotUsed:不使用本層;Horizontal:本層水平布線;Any:本層任意方向布線;Vertical:本層垂直布線;1~5O″Clock:1~5點鐘方向布線;45Up:向上45°方向布線;45Down:向下45°方向布線;FanOut:散開方式布線等。右邊欄設(shè)置自動布線時所用的信號層及每一層上布線走向,有下列幾布線時應根據(jù)實際要求設(shè)置工作層。采用雙面板時,設(shè)置TopLayer為Horizontal(頂層水平布線),BottomLayer層為Vertical(底層垂直布線),其它層NotUsed(不使用)。采用單面板時,設(shè)置TopLayer為NotUsed(不使用),BottomLayer層為Any(任意方向布線),其它層NotUsed(不使用)。布線時應根據(jù)實際要求設(shè)置工作層。4.RoutingViaStyle(過孔類型規(guī)則)此規(guī)則設(shè)置自動布線時所采用的過孔類型。單擊Add按鈕,屏幕出現(xiàn)圖過孔類型規(guī)則對話框,需設(shè)置規(guī)則適用范圍、孔徑范圍和鉆孔直徑范圍。
圖7-32所示為過孔類型規(guī)則設(shè)置的范例。從圖中可以看出,不同類型的過孔,其尺寸設(shè)置不同,一般電源和接地的過孔尺寸比較大且為固定尺寸,而其它信號線的過孔尺寸則稍小。
4.RoutingViaStyle(過孔類型規(guī)則第9章制作印制電課件
5.WidthConstraint(印制導線寬度限制規(guī)則)此規(guī)則用于設(shè)置自動布線時銅膜導線的寬度范圍,可定義最小值、最大值和推薦值。⑴設(shè)置規(guī)則適用范圍對話框的左邊一欄用于設(shè)置規(guī)則的適用范圍,其中FilterKind下拉列表框,用于設(shè)置線寬設(shè)置的適用范圍。
⑵設(shè)置布線線寬對話框的右邊一欄用于設(shè)置規(guī)則參數(shù),其中MinimumWidth設(shè)置印制導線的最小寬度;MaximumWidth設(shè)置印制導線的最大寬度;PreferredWidth設(shè)置印制導線的首選布線寬度。自動布線時,布線的線寬限制在這個范圍內(nèi)。5.WidthConstraint(印制導線寬度限一個電路中可以針對不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定不同的線寬限制規(guī)則,對于電源和地設(shè)置的線寬一般較粗。如圖為布線線寬限制規(guī)則的范例。從圖中可以看出共有3個線寬限制規(guī)則,其中VCC和GND的線寬最粗,最大值100mil,最小值50mil,優(yōu)先值60mil;其它信號線的線寬,為30mil。一個電路中可以針對不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定不同的線寬限制規(guī)則,第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件9.6.2設(shè)計規(guī)則檢查執(zhí)行菜單命令Tools→DesignRuleCheck,(P209圖9-104、圖9-105)9.6.2設(shè)計規(guī)則檢查執(zhí)行菜單命令To9.6.3自動布線1.自動布線設(shè)置對話框執(zhí)行菜單命令AutoRoute→Setup,屏幕出現(xiàn)對話框,進行自動布線器設(shè)置,它可以設(shè)置自動布線的策略、參數(shù)和測試點等。9.6.3自動布線1.自動布線設(shè)置對話框圖中主要參數(shù)含義:(1)RouterPasses選項區(qū)域,用于設(shè)置自動布線的策略。Memory:具有總線類的集成電路布線方式,大量的地址、數(shù)據(jù)線用波浪線連接在一起。FanOutUsedSMDPins:適用于SMD焊盤的布線。Pattern:根據(jù)需要自動選擇最好的布線方式,以確保布線成功率。ShapeRouter-PushAndShove:采用推擠布線方式。ShapeRouter-RipUp:采用拆線式布線方式。圖中主要參數(shù)含義:(2)ManufacturingPasses區(qū)域,用于設(shè)置與制作電路板有關(guān)的自動布線策略。CleanDuringRouting:布線過程中自動清除不必要的連線。CleanAfterRouting:布線后自動清除不必要的連線。EvenlySpaceTrack:在焊盤間均勻布線。AddTestpoints:自動添加指定形狀的測試點。(3)Pre-routes區(qū)域,用于處理預布線,如果選中則鎖定預布線。(4)RoutingGrid區(qū)域,此區(qū)域用于設(shè)置布線柵格大小。自動布線器能分析PCB設(shè)計,并自動按最優(yōu)化的方式設(shè)置自動布線器參數(shù),所以推薦使用自動布線器的默認參數(shù)。(2)ManufacturingPasses區(qū)域,用于設(shè)置2.運行自動布線布線規(guī)則和自動布線器參數(shù)設(shè)置完畢,執(zhí)行AutoRoute→All,屏幕彈出自動布線器設(shè)置對話框,單擊RouteAll按鈕對整個電路板進行自動布線。2.運行自動布線第9章制作印制電課件第9章制作印制電課件3.AutoRoute菜單(P209~P213)AutoRoute→All,對整個電路板布線。AutoRoute→Net,將光標移到需要布線的網(wǎng)絡(luò)上,單擊左鍵,該網(wǎng)絡(luò)立即被自動布線。AutoRoute→Connection,將光標移到需要布線的某條飛線上,單擊左鍵,則該飛線所連接焊盤就被自動布線。AutoRoute→Component,將光標移到需布線的元件上,單擊左鍵,與該元件的焊盤相連的所有飛線就被自動布線。3.AutoRoute菜單(P209~P213)AutoRoute→Area,用鼠標拉出一個區(qū)域,程序自動完成指定區(qū)域內(nèi)的自動布線,凡是全部或部分在指定區(qū)域內(nèi)的飛線都完成自動布線。AutoRoute→Setup,進行自動布線設(shè)置。Pause:暫停Restart:繼續(xù)Reset:重新設(shè)置Stop:停止布線AutoRoute→Area,用鼠標拉出一個區(qū)域,程序自9.7手工調(diào)整布線清除布線使用Tools→Un-Route菜單命令。(P213)All:拆除所有線;Net:拆除指定網(wǎng)絡(luò)的線;Connection:拆除指定焊盤間的線;Component:拆除指定元件所連接的線。9.7手工調(diào)整布線清除布線2.使用Place→Track命令重新手工布線3.手工重布線的原因①印制導線的拐彎處一般應取圓弧形,直角和銳角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能。②從兩個焊盤間穿過的導線盡量均勻分布。2.使用Place→Track命令重新手工布線
圖4-14所示為印制板走線的示例(a)圖中三條走線間距不均勻;(b)圖中走線出現(xiàn)銳角;(c)、(d)圖中走線轉(zhuǎn)彎不合理;(e)圖中印制導線尺寸比焊盤直徑大。圖4-14所示為印制板走線的示例4.調(diào)整文字標注(更新流水號)使用Tools→Re-Annotate菜單命令(P217圖9-121),屏幕彈出圖7-56所示的對話框,選擇元件重新編號的方式,單擊OK按鈕,系統(tǒng)自動進行重新編號,同時產(chǎn)生一個*.WAS文件,顯示編號的變化情況,左邊一列為原編號,右邊一列為新編號,如圖7-57所示。
4.調(diào)整文字標注(更新流水號)元件重新編號后,必須更新原理圖的元件標注,以保證電路的一致性。有兩種方式:打開原理圖,執(zhí)行Tools→BackAnnotate菜單命令,更新原理圖的元件標注。PCB文件中,執(zhí)行Design→UpdateSchematic菜單命令元件重新編號后,必須更新原理圖的元件9.8PCB板的設(shè)計原則9.8.1元件布局原則元件布局是將元件在一定面積的印制板上合理地排放,它是設(shè)計PCB的第一步。布局是印制板設(shè)計中最耗費精力的工作,往往要經(jīng)過若干次布局比較,才能得到一個比較滿意的布局。一個好的布局,首先要滿足電路的設(shè)計性能,其次要滿足安裝空間的限制,在沒有尺寸限制時,要使布局盡量緊湊,減小PCB設(shè)計的尺寸,減少生產(chǎn)成本。為了設(shè)計出質(zhì)量好、造價低、加工周期短的印制板,印制板布局應遵循下列的一般原則。9.8PCB板的設(shè)計原則9.8.1元件布局原則1.元件排列規(guī)則⑴在通常條件下,所有的元件均應布置在印制板的同一面上,只有在頂層元件過密時,才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件放在底層。⑵在保證電氣性能的前提下,元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,一般情況下不允許元件重疊,元件排列要緊湊,輸入和輸出元件盡量遠離。⑶某些元器件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免因放電、擊穿引起意外短路。⑷帶高壓的元器件應盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。1.元件排列規(guī)則⑸位于板邊緣的元件,離板邊緣至少2個板厚。⑹元器件在整個板面上分布均勻、疏密一致。2.按照信號走向布局原則⑴通常按照信號的流程逐個安排各個功能電路單元的位置,以每個功能電路的核心元件為中心,圍繞它進行布局。⑵元件的布局應便于信號流通,使信號盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下,信號的流向安排為從左到右或從上到下,與輸入、輸出端直接相連的元件應當放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。⑸位于板邊緣的元件,離板邊緣至少2個板厚。3.防止電磁干擾⑴對輻射電磁場較強的元件,以及對電磁感應較靈敏的元件,應加大它們相互之間的距離或加以屏蔽,元器件放置的方向應與相鄰的印制導線交叉。⑵盡量避免高低電壓器件相互混雜、強弱信號的器件交錯在一起。⑶對于會產(chǎn)生磁場的元器件,如變壓器、揚聲器、電感等,布局時應注意減少磁力線對印制導線的切割,相鄰元件的磁場方向應相互垂直,減少彼此間的耦合。⑷對干擾源進行屏蔽,屏蔽罩應良好接地。⑸高頻下工作的電路,要考慮元器件間分布參數(shù)的影響。3.防止電磁干擾4.抑制熱干擾⑴對于發(fā)熱的元器件,應優(yōu)先安排在利于散熱的位置,必要時可以單獨設(shè)置散熱器或小風扇,以降低溫度,減少對鄰近元器件的影響。⑵一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件,要布置在容易散熱的地方,,并與其它元件隔開一定距離。⑶熱敏元件應緊貼被測元件并遠離高溫區(qū)域,以免受到其它發(fā)熱元件影響,引起誤動作。⑷雙面放置元件時,底層一般不放置發(fā)熱元件。4.抑制熱干擾5.提高機械強度⑴要注意整個PCB板的重心平衡與穩(wěn)定,重而大的元件盡量安置在印制板上靠近固定端的位置,并降低
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