PCB学习笔记

更新时间:2024-01-21 18:23:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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PROTEL学习

1、 rules布线设置后不要重新载入网络表及封装,否则新的设置会无效。 2、 PCB中有个sheet1的红色填充方框-------应该放置在规划范围以内,好像也可以删除,但

是不能放在规划电路图之外------Bounding Region。

3、 PCB信号线、电源线、特别是地线的线宽最好是设定范围(max、min、优先设置三个值

大小不同),从而尽量避免Width错误。

4、 单位换算:mil---千分之一英寸:1mil=0.0254mm;100mil=2.54mm ;1000mil=25.4mm;

4000mil=101.6mm=10.16cm---------一般的电路板都在1000mil以上,10000mil以下。 5、 原理图网络标号:具有电气特性------具有相同网络标号的导线及元器件引脚是连在一起

的----------在复杂电路图中用网络标号代替导线,方便画图并且使得电路图清晰。

6、 层次电路图绘制---------实际的Stm32f103系列电路图需要使用层次电路图和网络标号。 7、 扩大PCB文件绘图区域(黑色区域)的面积:Design?Board ship?redefine board shape?

绘制新的绘图区即可。

8、 解决封装不合适的问题:按1:1打印PCB,然后把元件实物放到图纸上比对即可。 9、 方块图种错误:Duplicate Net Names Element?在总线上添加一个网络标号即可。 10、Duplicate net names bus slice N000-1:重复的网络总线名片。

Duplicate Net Names wire:重复名称线网。

原因:使用了总线,并且yk、yx和key&led三个电路复用总线,此类错误可能无须在意,因为线路连接正常。 11、总线使用方法:

(1)画45度角:英文状态下,使用shift+空格键即可。 (2)总线上要有网络标号,各个线路上也要有网络标号。

(3)总线的标注:[7..0]总线不能因为只用了0和1而写成[1..0]。

12、差分走线方法:Design?Rules?Routing?Differential Pairs routing(差分走线)。 ----在原理图使用快捷键P V F 将差分对标志放置到你需要差分对的线上。 步骤如下:

(1)规则设置:如上所述即可。

(2)View?Workspace panels?PCB?PCB 打开PCB面板。 (3)PCB面板上面选择Differential Pairs Editor。

(4)点击面板左下方”Add”按钮,在对话框Differential Pairs中选择差分线对的第一个网络和第二个网络,点击OK按钮。

(5)Place?Interactive Differential Pairs Routing,在选择需要布线的差分线对的其中一个网络后,布线既开始了,不需要指定另一个网络的起点,系统会自动找到最近的点开始布线。 13、查找或选中元件:AD09右上方有选中网络和元件的文本框?输入或找到网络/元件,点回车键即可实现选中网络或者元件,用于查找或选中元件、网络。

14、流水线式布局:对于PCB的多路输入信号和输出信号,采用流水线式布局可以加快布局方法,节约时间。 15、PGND:接保护地或机壳(Protect GND)----可以接网口RJ45的外壳并通过电容接到GND上,另外也可以通过电容接到电源上(如24V);PGND与GND不是同一网络,不会连接到一起;已接触电路板仅仅存在于网络模块和电源模块。

16、批量修改属性:右键选择查找相似对象,选择相应选项的 SAME,确认后第二个界面调整要批量修改的参数即可(经测试此方法不可靠)。

17、统一变更 SCH封装:该操作属于批量修改元件封装。

18、BGA封装:(BGA_256封装-------MCF5275)

BGA特点:引脚在芯片下面,方阵排列,仍然为贴片封装。

引脚编号:ABCDEFGHJKLMNPRT--------分为16组,每组16个:16*16=256。 引脚分布:内部8*8个引脚几乎全部是电源和地;信号线分布在外围四层。

布线方法:必须采用多层板,最外围顶层布线向外引出;次外两层中间层布线;第四层为底层布线;核心8*8个引脚为覆铜方式接入电源网络。 19、protel中port和part的区别:

--------port是端口,用来在不同的sch(原理图)之间进行电气连接,比如:两个名称同为Power的port虽然处于不同的sch1和sch2中,但是它们之间是相互连接的。 --------part用于在原理图中,将一个元器件的管脚分成几部分表示,方便排版和观看。通常用在芯片的管脚数量很大,一块示意图无法全部表示的时候。比如:一块FPGA芯片的管脚有1020个,几乎不可能用一块示意图表示,所以将它分为part1,part2,part3...这样的表示就显得简洁明了。

--------Part元件创建方法:

(1)菜单file/new/schematic library 新建一个原理图库。 (2)菜单tools/new component新建一个原理图元件。 (3)建立Part:在当前元件,菜单tools/new part新建一个元件部分,依次增加n个部分。 (4) 在sch library工作区,点击要编辑的元件,再点击edit编辑每个部分属性(包括序号、名称、封装、值等等)-----实际上属性值可以在添加元件后修改。 (5)part的切换:Tools?goto?Next/Previous part。

(6)注意事项:序号(Designator)应该相同,引脚名称应该不同,封装相同。 20、层次电路图:

-------层次电路图中,电源网络不需要设置端口即可,只需要网络标号名称一致即可。 网络标号与端口号:

(1)同一个PROJECT里面的不同模块的原理图,标号一定不能重复,不同模块而相同网络标号的引脚不用端口号也可以连接到一起,最常见的是电源网络。 (2)“拥有相同的网络标号就处于同一个网络中”是有条件的,即只能保证在该原理图中处于同一网络。如果一个工程中包括很多的原理图,比如层次原理图设计中,要保证不同原理图中的网络标号能处于同一网络中,则需单击【Project】?【Project Options…】?【Option】?【Net Identifier Scope】项选择【Global】一项,即网络标号整个Project有效。 21、生成元器件报表(元器件清单):

Reports?Bill of materials?下面的Template删除(不用模板,否则出错)?点Export即可。 -------选中Value值(可以显示电阻、电容值)。 22、GERBER文件做PCB: GERBER文件产生方法:

File?Fabrication Outputs?Gerber Files?Layers GERBER文件好处:

(1)GERBER文件即光绘文件确实有利于研发的保密性。

(2)光绘文件是一页一页的,方便加工,PCB文件需要转换成一页一页的,比较麻烦。 (3)以防出错,或是防厂家修改你的资料。 使用方法:

多层板的GERBER文件包含的层面有:

GTL---toplayer 顶层 GBL---bottomlayer 底层

GTO---TopOverlay 顶层丝印层 GBO---Bottomlayer 底层丝印层

GTP---TopPaste 顶层表贴(做激光模板用) ----焊盘层 GBP---BottomPaste 底层表贴

GTS---Topsolder 顶层阻焊(也叫防锡层/绿油,负片) GBS---BottomSolder 底层阻焊 G1---Midlayer1 内部走线层1 G2---Midayerr2 内部走线层2 ...

GP1---InternalPlane1 内平面 1(负片) ---内部电源层 GP2---InternalPlane2 内平面 2(负片) ...

GM1---Mechanical1 机械层1 GM2---Mechanical2 机械层2 ...

GKO---KeepOuter 禁止布线层 GG1---DrillGuide 钻孔引导层 GD1---DrillDrawing 钻孔图层

GPT---Top pad Master 顶层主焊盘 GPB---Bottom pad Master 底层主焊盘 24、AD09与99SE格式转换:

(1)AD09?99SE-------原理图和PCB都需要转换为Binary4.0格式。

(2)AD09?99SE-------AD09的覆铜需要选择Hatched(Tracks/Arcs)--网状模式,因为

99SE只支持网状覆铜模式。

(3)Protel99SE与AD09格式文件进行格式转换时不能在原工程文件上转换,必须先做

备份,然后进行格式转换,否则会出错。 (4)格式转换后中间层未显示:右键?option?Board layer&color?选择要显示的层面。 (5)99SE覆铜:99SE虽然只支持网状覆铜模式,但是把Grid SIZE设置成Track Width

的两倍(比如都设置成10mil)时也相当于是solid(实心)覆铜。 25、PCB绘制注意事项:

(1)尺寸严格按照设计要求,尺寸通过修改属性值精确确定坐标和尺寸。 (2)焊盘与导线与板边沿保留一定的距离。

(3)安装孔与周围的元件保留一定的距离,导线最好也与安装孔保留距离。 (4)定尺寸后锁定重要元件和线条,防止意外挪动。

(5)走线时注意走线经过的地方不能妨碍其他走线,至少不能把其他走线堵死。 26、PCB的mark 点的设置:

MARK点是使用机器焊接时用于定位的点,尤其是使用表贴元件的PCB.对于不含BGA芯片的PCB,MARK点做在对角上.可以用直径大约为1MM的表面焊盘.如果PCB的两面都有元件,则两面都应该加MARK点.PCB上BGA芯片的对角上至少应该加一个MARK点。Mark点可以是圆形或方形焊盘,周围要保证一定的空旷度,即不能放置元件、走线、丝印等,MARK点作用如下:

1:在SMT中印刷锡膏,高速机,泛用机置件都会以MARK点为基准.计算锡膏,贴片元件的位置.对于SMT来说没有MARK点是很难准确定位的.另外BGA及一些引脚密集的元件,有些计设时会设置专用的MARK点.用于精确定位。

2:防呆.SMT的第一个动作皆为判断MARK点.机器的相机可以分辩出MARK的形状.如果同两个机种PCB的形状MARK完全一致时.机器在生产时就不能区分是不同的PCB.但设计成不同的MARK时机器就会识别.并发出警各,帮助操作人员发现错误。

放置MARK点注意事项:

a. Mark点中心用直径1mm的焊盘(无过孔)

b. 在Mark点整体直径3mm的范围内不能有丝印、布线等穿过。

c. 在Top Mask层以Mark点为中心,画一个3mm圆,目的是挖掉绿油,否则机器视觉识

别的时候绿油容易反光。这个不做也行,大部分机器能够识别。 d. Mark点的外周距板子边沿>=5mm,否则部分机器识别不到。 e. 以两MARK点为对角线顶点的矩形,所包含的元件越多越好。 27、PCB制作:

(1)数量、单价、工程费、测试架费(飞针)、板厚、层数、成品尺寸 (2)铜厚、材质。表面工艺(无铅喷锡) 28、单独设置覆铜时的安全间距:

(1)Tools?Polygon Pours?Polygon Manager?Creat Clearance Rules?设置覆铜安全间距。 (2)必须修改各个层面各块覆铜的名称-----必须区分,否则默认为底层规则。 29、贴片机贴片过程: (1)、开发者提供配料表--- BOM文件(有元件代号和物料名称但是没坐标信息的文件)。 (2)、通过PCB文件或者GERBER文件得到CAD坐标文件(有元件代号 和其相应的坐标信息但是没有相对应的物料名称)。 (3)、将BOM文件和CAD坐标文件合并,得到如下格式的文件:

元件代号 X坐标 Y坐标 角度 物料名称 C1 005.56 020.220 090.000 C1608C0G1H680JT (4)、然后将合并后的CAD文件导入到你的机器里,这个过程由贴片机自带的软件完成。 30、封装的窄体和宽体: 窄体 宽度3.9mm 中体 宽度5.2mm 宽体 宽度7.2mm

注:元件名称后面字母代表封装---封装对应具体尺寸----无需注明窄体和宽体。

31、等长布线:因有的 PCB布线涉及到高速电路,须要布等长线,等长布线保证信号的完整性(指当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值)。 32、等长布线步骤:

(1)先要清楚自己所作的电路哪几个网络线需要等长,将它们归一个类(net class),可在Design?Classes?单击Net Classes,并右键点Add Class。

(2)新类new class 可改为一个易懂的名字,并在窗口里添加你要的网络到其中.再确定! (3)单击打开它,将需要等长的网络,从左边选取并添加到右边的窗口中。

(4)在布蛇行线时,只能在已经布好的线上修改,不能直接拉蛇线,所以得先布线,把所有指定的网络线用手工(不推荐用自动)的方式布完线,走线尽量的短,尽量的宽松,也就是说间距留大一点。应该把最长的那一根做为基准,把它尽量的布短一点。 (5)按T ,R键,单击一根走线,再按TAB键,先设置一下。

33、沉金工艺:沉金就是上面镀金,金可以有效的阻隔铜金属和空气防止氧化,沉金是表面处理的一种方式,是通过化学反应在铜表面覆盖上一层金,又叫化金。 34、不同网络/无网络的几个焊盘/引脚连接到一起方法: (1)把要连接在一起的焊盘/引脚的网络改成相同网络名------可以改成用过的网络名,但

实际上是两个网络----两个网络名称相同,但要人为的分成两个网络。

(2)无网络的的几个焊盘/引脚连接在一起:Tools?preference?PCB Editor?Routing conflict Object改为None。 35、PTH和NPTH区别 :

PTH是沉铜孔(Plating Through Hole),孔壁有铜,一般是过电孔(VIA)及元件孔。

NPTH是非沉铜孔(Non Plating Through Hole),孔壁无铜,一般是定位孔及锣丝孔。可用干膜封孔或在电镀前胶粒塞或电镀后二次钻孔或啤出。 36、过孔盖油和过孔塞油:

过孔盖油是指过孔盖上油墨就OK,要求不严;过孔塞油是指过孔要用油墨堵住。 37、过孔不应该随意改动:

钢网(stencils)也就是SMT模板(SMT Stencil):它是一种SMT专用模具;其主要功能是帮助锡膏的沉积;目的是将准确数量的锡膏转移到空PCB上的准确位置。

钢网:上面有很多孔的钢板,孔的位置为贴片器件的焊盘或者中央位置相对应。 38、PCB生产工艺流程: 内层工艺流程:

切板?内层图形转移(PCB图转移至铜板上)?内层AOI(自动光学检测)?内层表面黑化或棕化(树脂与铜面的接触面积增大)?内层排压板?X-RAY钻标靶(钻孔) ?修边(板边修整到需要的尺寸)、打字唛(板面上打印编号、版本等信息) 外层工艺流程图:

钻孔?板面电镀(钻孔后的板材孔内沉积上导电的金属)?干菲林?图型电镀?蚀板 干菲林:即在经过清洁粗化的铜面上覆上一层感光材料,通过黑片或棕片曝光,显影后形成客户所要求的线路板图样,此感光材料曝光后能抗后工序的电镀过程。

蚀板:通过去除干膜后蚀刻液与干膜下覆铜面反应蚀去铜面。电路图形因有抗蚀阻层得以保留,褪去电路图形上覆锡层而最终得到电路图形的过程称为蚀刻(碱性)。 (1)单面板工艺流程:

下料---钻孔---外层图形---外层酸蚀--外检---阻焊---曝光---字符---整平/化学镍金---外形---测试---成检---终审---包装

(2)双面板掩孔蚀刻【图电】工艺流程:

下料---钻孔---〈铣边〉---孔化---全板镀铜【加厚镀铜】---外层图形---【图形电镀】---外层酸蚀【外层碱蚀】---〈二钻〉---外检---阻焊---曝光---字符---整平/化学镍金---外形---测试---成检---终审---包装

(3)四层板掩孔蚀刻【图电】工艺流程:

下料---内层图形---内层蚀刻---内层钻靶(AOI 定位孔)---内层检验---棕化---配板---层压---外层钻靶---铣边---钻孔---孔化---全板镀铜【加厚镀铜】---外层图形---【图形电镀】---外层酸蚀【外层碱蚀】---〈二钻〉---外检---阻焊---曝光---字符---整平/化学镍金---外形---测试---成检---终审---包装

39、PCB 加工要求:

(1)材质:FR-4多功能环氧板(环氧树脂/玻璃布)

FR-4是一种耐燃材料等级的代号,所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格,它不是一种材料名称,而是一种材料等级,因此目前一般电路板所用的FR-4等级材料就有非常多的种类,但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。

(2)铜箔厚度:

PCB铜厚一般分为1OZ(35um)、2OZ(70um)、3OZ(105um),也有更厚的,铜厚与PCB的类型有关,像需要走大电流的开关电源就要求2OZ、信号板1OZ就够了。

一般双面板是1oz,多层板内层一般是1/2oz 1/3oz,外层1oz、1/2oz、1/3oz 电源板铜厚要求高。

(3)板厚:常见的厚度是:0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,1.6mm,2.0,2.4,3.0,3.4,常规板的厚度其价格相差也不是很大,1.6mm最常见。

(4)防焊/阻焊:使用感光油墨阻焊,常用的有绿色(最便宜)、蓝色和红色(贵)。 过孔盖油--过孔阻焊并且把过孔封住;过孔开窗---过孔阻焊后孔还是通的。 (5)焊盘处理:有铅喷锡、无铅喷锡、沉金、电金、OSP等。 40、PCB价格因素: 影响价格的基本因素:

1. 尺寸 2. 层数 3. 表面处理(immersion gold, lead free HAL, OSP, ...) 4. 数量 5. PCB材质 影响价格的其他因素:

1. 线间线距过小 2. 孔数多 3. 最小孔径过小 4. 模具 5. 公差过紧 6. 板厚孔径比 6. 特殊要求(成品过薄或过厚,镀厚铜, 贴不可重复条码等...)

41、打开Library库文件:

View-->Workspace Panels-->System-->Library

42、shift可以选中多个元件(类似于Ctrl键的多选功能)。 43、重新定义坐标原点:Edit-->Origin-->Set。

44、翻转板子:用view菜单下的Flip Board;快捷键3:可以直接切换到3D模式;快捷键2:切换回2D模式;直观查看板子的信息。 45、去除死铜:remove dead copper。

46、从PCB导出库文件:Design-->Make PCB library(此功能在改板时特别有用)。

层次电路图

1、 层次电路图分为自上向下与自下而上两种。

2、 顶层方块图的端口分为输入端口、输出端口、双向端口及未定义端口-------导线分为

总线(一束线)和导线。 3、 自上而下法:(1)放置方块电路place-----?sheet symbol或使用工具栏。(2)双击方

块电路可以设置属性----------------关键是设置唯一标识名designator和子原理图文件名filename。(3)双击各个标识可以修改其属性----包括名称、字体。(4)放置方块电路端口place---?add sheet entry或使用工具栏。(5)设置端口属性-------四种类型、双击设置。(6)design-----?creat sheet from symbol(7)出现的对话框中单击YES----母图子图端口方向相反;NO-----母图子图端口方向相同(8)在子图中已经布置好了输入输出端口,只需画电路图即可。 4、 自下而上法:(1)绘制所有的子电路图(2)新建原理图文件并且在该文件中执行以

下操作(3)design----?creat symbol from sheet(4)出现的对话框中单击YES----母图子图端口方向相反;NO-----母图子图端口方向相同(5)从弹出的对话框中选择与方块图对应的子图----可以选多个(5)单击鼠标即可放置方块电路。 5、 母图与子图的切换:(1)从母图到子图--------?首先编译整个项目文件------导航面板

显示工程所有信息--------使用工具栏图标或者tools---up/down Hierarchy--------十字状光标点击端口(可以实现精确定位)即可以切换到子原理图并且子原理图中相应的端口处于选中状态。(2)从子图到母图------?与母图到子图的切换方法相同--------关键是十字光标需要点击端口以实现精确定位。 多层板

1..多层板:

有两种电性图层,即信号层与内电层,这两种图层有着完全不同的性质和使用方法。信号层

被称为正片层,一般用于纯线路设计,包括外层线路和内层线路,而内电层被称为负片层,即不布线、不放置任何元件的区域完全被铜膜覆盖,而布线或放置元件的地方则是排开了铜膜的。

2..分割电源层:

PCB 4层板中电源层分配电源网络有多个(3个以上)电源的两种不同做法: 1)分割电源层,整个电源层分割成多个个电源块。

2)电源走线,在电源层的多个电源网络走40~50mil宽的电源线,其余部分铺地。

3..常用设计方案:

此方案为业界现行四层PCB的主选层设置方案,在元件面下有一地平面,关键信号—高速信号 优选布TOP层。

元件主要放置在顶层,关键信号布在顶层

TOP ----------------------------------------------------------------------------------------------------- GND ------------------------------------------------------------------------------------------------------ POWER ------------------------------------------------------------------------------------------------------ BOTTOM ------------------------------------------------------------------------------------------------------

4..过孔和走线:

通孔:可以穿透整个PCB的过孔,双层板只有通孔,多层板才会有盲孔和埋孔。 盲孔:有一边是在板子的表面,然后通至板子之内部为止。 埋孔:指做在内层过孔,表底层是看不到的,用于内层信号互连。

过孔原则:采用盲孔和埋孔技术虽然可以使布线工作变得容易,但是同时也增加了PCB 设计的成本。因此是否选取此技术,要根据实际的电路复杂程度及经济能力来决定。

布线原则:在布线前,预先在布线规则中设置顶层采用水平布线,而底层则采用垂直布线的

方式。这样做可以使顶层和底层布线相互垂直,从而避免产生寄生耦合;同时在引脚间的连线拐弯处尽量避免使用直角或锐角,因为它们在高频电路中会影响电气性能。 5..PCB各层面: PCB各层的作用:

<1.TopLayer元件层、BottomLayer布线与插件式元件的焊接层、MidLayerx中间层,这几层是用来画导线或覆铜的(当然还有TopLayer、BottomLayer的SMT贴片器件的焊盘PAD); <2.Top Solder、Bottom Solder、Top Paste、Bottom Paste,Solder指阻焊层(位于焊盘周围,起到绝缘作用),Paste指焊盘层或铜网(即有铜箔的地方),因此Solder包裹着Paste。 <3.Top Overlay、Bottom Overlay,丝印层,PCB表面的文字或电阻电容符号或器件边框等,一般为黄色;

<4.Keepoutlayer,禁止布线层,画边框,确定电气边界;

<5.Mechanicallayer,真正的物理边界,定位孔的就按照Mechanical layer的尺寸来做的,但PCB厂的工程师一般不懂这个。所以最好是发给PCB厂之前将keepout layer层删除; <6.Multi Layer,贯穿各层的,像过孔(到底层或顶层的过孔VIA也有Solder和Paste);

<7.Drill guide、Drill drawing,钻孔层; 6..四层板常用操作:

(1)只显示一层或部分层面:Design?Board Layers&Colors?可以设置层面的颜色与是否显示,这对于内电层及内部信号层的布线很有帮助。

(2)选中一个网络:特别适用于电源与地网络的选中,用于分割内电层(如POWER层有多个电源时使用)。

(3)分割内电层:GND和POWER层有多个电源时使用(AGND、DGND、5V、3.3V), Tools?Split Planes?Rebuild Split plane on Current layer。 7..四层板绘制过程: (1)?绘制原理图

(2)?准备封装,生成PCB图

(3)?元件布局(相同电源网络尽量靠近,如模拟/数字分开---只是布局原则之一) 其中模拟数字分开可以把AGND/DGND分开,3.3V、5V与12V、15V分开。 (4)?布线:包括所有的信号线和电源网络布线。

主要区别是电源线的布线:从电源引脚引出导线并打过孔(尽量打通孔),过孔打在预先规划好的内电层特定区域内(内电层区域要有个预先的规划)。

(5)?分割内电层:只是对电源信号多的电源网络分配内电层,而电源线很少的电源网络无需分配内电层(使用走线即可);如视频教程中GND层分为AGND和DGND;POWER层分为3.3V、15V、-15V(线路较多),而5V线路较少,无需分配内电层。

电源层线框部分为无铜箔区域,线框内部为覆铜区域(都有对应的电源网络);从覆铜区域穿过的导线(电源线与信号线),与所穿过的内电层网络相同的将会连接到内电层,网络不同的将不会连接到内电层网络。

(6)?覆铜和补泪滴:仅在顶层/底层覆铜;内电层分割建立后即确定哪些区域覆铜和哪些区域绝缘。

(7)?仿真、制作、EMC测试。

8..EMC(电磁兼容性)与EMR(电磁干扰)设计原则:

(1)选用多层板,内层作为电源层与地线层,加大分布电容,减小阻抗。 (2)高速信号线紧靠地线层(分层结构:顶层—GND—VCC—底层)。 (3)合理规划PCB的层数和尺寸,合理考虑散热与阻抗(抗干扰能力)。

(4)布局:模块化、平行排列、考虑高频电路元件的分布参数、使信号尽量保持一致的方向(美观,便于批量生产)。 (5)设计规则:

菊花链走线-----控制高次谐波干扰(但是信号接收不同步,因此走线应尽量短)。 网络长度-----限制布线时的网络长度。 网络等长走线调整----设置相关动作。 最大过孔数目-----设置最大过孔数目

平行走线间距和长度------最小间距(不小于两倍线宽)和最大长度。 是否允许SMD焊盘上布置过孔------应该尽量避免,SMD上的过孔越小越好。 (6)地线设计: 接地方法:

f<1 MHZ--------单点接地 f>10 MHZ-------多点接地

1

双层板的两层地线采用井字形走线,多层板的地线层与电源层靠在一起(形成PCB电容),高速的关键信号布置在靠近地线一面。 多层PCB分地原则:

地层上的分割缝不应阻挡高频回流的通路。 覆铜:

顶层与底层的模拟地与数字地覆铜需要分隔开。 POWER与地层无需覆铜?分割内电层等于覆铜。 内电层分割原则:

(1) 在同一个内电层中绘制不同的网络区域边界时,这些区域的边界线可以相互重合,

这也是通常采用的方法。

(2) 在绘制边界时,尽量不要让边界线通过所要连接到的区域的焊盘,即尽量保证边界

不通过具有相同网络名称的焊盘。

(3) 在绘制内电层边界时,如果由于客观原因无法将同一网络的所有焊盘都包含在内,

那么也可以通过信号层走线的方式将这些焊盘连接起来;但在实际设计中,应该尽量避免通过导线连接电源网络(减小线路阻抗,提高抗干扰性能)。

(4) 对于贴片式元器件,可以在引脚处放置焊盘或过孔来连接到内电层,也可以从引脚

处引出一段很短的导线(引线应该尽量粗短,以减小线路阻抗),并且在导线的末端放置焊盘和过孔来连接。或者更大的滤波电容来滤除电路中的高频干扰和纹波,并用尽可能短的导线连接到芯片的引脚上,再通过焊盘连接到内电层。

---------------------------------99SE绘制四层板------------------------------- 1 添加内电层:使用Add Plane而非Add Layer。 2 分割内电层:Design?split planes。

3 调整内电层边缘线:Edit?Move?Split planes vertics。 4 电源层之间和地层之间(AGND/DGND)的边缘线是重合的。

5 一个内电层区域内应该可以有其他的电源网络(只是尽量不要有其他电源网络)。 6 分离内电层之前的焊盘都要提前放置好---特别是电源线和地线的焊盘(即不能存在未

布线的焊盘)。

7 内电层电源和地都是从顶层的电源芯片引出的---电源线和地线始于顶层。 8 电源与地在内电层走线------使用通孔时可能存在部分焊盘表面上没有引线。 9 电源线与地线布线方法:同一电源网络的过孔尽量使其直接位于同一相连的区域内,距

离较远的也要通过打过孔等方法连到相应的区域内-----布线的关键是让电源网络位于同一相连的区域。

10 四层板的POWER与GND层并非只走电源线,也可以走信号线。

11 补泪滴:(有泪滴);(无泪滴)。

(1)Tools?Tear Drops?OK即可。

(2)补泪滴的作用:

>1、焊接上,可以保护焊盘,避免多次焊接是焊盘的脱落 。

>2、加强连接的可靠性(生产是可以避免蚀刻不均,过孔偏位出现的裂缝等)。 >3、平滑阻抗,减少阻抗的急剧跳变。 12 内电层分割常见错误:

----NET +5V is broken into 13 sub-nets.Routed To 62.5%

----含义是一个网络被分成13个子网络,即很多电源网络节点并未连接到电源上。 ----元件预拉线(电气关系线)隐藏:Document Option?Layers?System?Connection。 13 查找元件方法:

(1) 原理图中查找:Ctrl+F (2) PCB中查找:E—J—S

14 ??????Protel99SE绘图过程:

(1) 建立数据库文件(.DDB文件)---可以设置密码。 (2) 建立原理图文件(.SCH文件),并添加原理图库文件。 (3) 添加元件、准备封装并绘制原理图。 (4) 建立PCB文件,并添加PCB库文件。 (5) 将SCH 转为PCB文件:

方法一:Design?Update PCB(protel99se开始,有这个实用的功能,而不用生成网络表再导入---与AD09相同)。

方法二:先生成网络表文件(.NET文件)?(Design?Load Nets)。 (6) 绘制PCB图的外形-----Keep-Out Layer。 (7) 布局和布线。

总结:99SE与AD09相比绘制过程差别不大,99SE中的.DDB文件相当于AD09中的工程文件(.PrjPCB文件),其他过程基本一样。 ---------------------------AD09内电层设置:

(1) Design?Board Layers&Colors或者快捷键L(可以单独观察各层面)。

(2) 设置单层显示:在Tools?Preferences?Board insight display?Single Layer

Mode?Hide Other Layers。

(3) 添加内电层:Design?Layer stack manager?Add Plane ---add layer是添加信号层(一般用来走信号线)。

---add plane是添加电源层、地层(电源层分割,电源层也降低布线的难度)。 ---layer层可以作为电源层,信号层使用比较灵活---先走线后覆铜(信号层与电源层混合)。

---plane层是不能走线的,只能敷铜,可以分割。 ---多层板的顶层和底层可以覆铜也可以不用覆铜了。 编辑内电层:

(1) view?workspace panels?pcb?pcb。

绘制四层板---------------------------

(2) 在“Split Plane Editor”中,有3栏列表,其中上方的列表中列出了当前 PCB 文

件中所有的内电层;中间的列表列出了上方列表中选定的内电层上包含的所有分割内电层及其连接的网络名、节点数;最后一栏列表则列出了连接到指定网络的分割内电层上所包含的过孔和焊盘的详细信息,单击选取其中的某项,即可在编辑窗口内高亮显示出来。

(3) 要删除某一个不需要的内电层,首先应该将该层上的全部图件选中(使用快捷键

S+Y)后删除,之后在【Layer Stack Manager】中将内电层的网络改名为 “No Net” ,即断开与相应网络的连接,按Delete键即可删除。

内电层分割:

(1)如果在多层板的PCB设计中,需要用到不止一种电源或者不止一组地,那么可以在电源层或接地层中使用内电层分割来完成不同网络的分配。

(2)内电层可分割成多个独立的区域,而每个区域可以指定连接到不同的网络,分割内电层,可以使用画直线、弧线等命令来完成,只要画出的区域构成了一个独立的闭合区域,内电层就被分割开了。

(3)使用行【Place】|【Line】命令,光标变为十字形,即可分割内电层(绘制封闭的区域),绘制的导线网络为No Net,也可以是Place?Arc/Full Circle。

(4)双击其中的某一区域,会弹出【Split Plane】对话框,在该对话框内可为分割后的内电层选择指定网络。

(5)执行【Edit】 | 【Move】 | 【Move/Resize Tracks】命令,可以对所分割的内电层的形状重新修改编辑。 (6)内电层分割技巧:

----进行内电层分割时要单层显示。

----不断把光标放置于电源网络的一个焊盘上,使得电源网络高亮显示,用于精确确定该电源网络的范围。

----设置合理的clearance和Planeclearance(BGA—10mil)。

------------------------------模拟/数字混合板--------------------------------- 1 电源与地的对应关系:

同一区域内: 12/15V??AGND ;5/3.3V??DGND

2 同一电源网络尽量位于同一区域,但不是一定如此,电源线也不可能全部布在内电层---使用内电层是为了尽量减少顶层和地层的电源走线。

-------------------------高级走线----------------------------------------- 1..交互式布线:功能包括跟踪光标确定布线路径、单击实现布线、推开布线障碍或绕行、自动跟踪现有连接等。

2..差分布线:即差分信号的走线,差分走线要求两条走线在布线过程中: 等间距 、等长、等宽 (为了满足阻抗匹配,差分信号走线对线间距、线宽、最大长度都有要求 )。 3..蛇形走线:其主要目的就是为了调节延时,满足系统时序设计要求(了保证信号有足够的保持时间,或者减小同组信号之间的时间偏移,即保证信号的完整性),蛇形线会破坏信号质量,改变传输延时,布线时要尽量避免使用。

4垂直走线:输入端和输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰;两相邻层的布线要相互垂直,平行容易产生寄生耦合,这一约束条件可以在布线规则中添加。 -------------------------设计完成后的工作---------------------------------

? GERBER文件:GERBER文件是一种国际标准的光绘格式文件,Gerber文件是所有电路设计软件都可以产生的文件,在电子组装行业又称为模版文件(stencil data),用户或企业设计部门,往往出于各方面的考虑,只愿意提供给生产制造部门电路板的Gerber文件。

? 打印PCB文件: 可以用来对照检查封装制作的是否合适。

? EMC(Electro Magnetic Compatibility)测试:电磁兼容性测试,降低电磁干扰或

EMI(Electro-Magnetic Interference)。

-------------------------多层板绘制方法和技巧--------------------------- 1、多层板的顶层和底层可以覆铜也可以不用覆铜,如果覆铜也是铺地。 2、贴片元件的VCC和GND引出线后立即打孔,通过内电层接地或电源。

3、内电层使用add layer而非add plane,因为这样内电层既可以走线也可以覆铜,内电层以覆铜为主,也少量走线。

add layer:内部信号层,覆铜的方法分割电源层,同时也可以走线。 add plane:内部电源层,标准的电源层分割,不可以走线。

4、layer和plane都可以作为电源层,使用layer覆铜相当于使用plane进行内电层分割。

5、电源层的电源网络的覆铜可能被本层的导线隔开,以至于未能接到网络上。 6、多层板布局时,电源相同的模块要尽量靠近,以便于分割电源层。

7、分割覆铜:Place->Slice Ploygon Pour,在覆铜上画一条线就将覆铜一分为二; 8、覆铜部分挖除:Place->Ploygon Pour Cutout,在覆铜上画一个封闭区域,该覆铜块Repour一下,就出现一个掏空区域。

------------------------------99SE使用技巧----------------------------- 1、 切换层面:使用“+”和“-”可以从上向下或者从下向上切换工作层面。 2、 批量修改导线属性:在导线属性对话框点击global?中间一栏的net选择same,

左侧修改属性?点OK即可。

3、 切换层面布线:在一个层面布线然后按“+”和“-”键可以实现自动加过孔并

切换到顶层、底层或其他层面布线。

1、库文件路径错误(一般是文件夹名称被修改)引起的问题如下:

解决方法:把无效库文件删除,重新加载库文件。

阿莫笔记

1.原理图的连线长度修改方法。点延伸标志(绿色的小方块)或者crtl+鼠标拖动 Drag 2.并行的数据线接法。不用一条一条的方法,先让热点相连,然后crtl+鼠标拖动获得合适长度 Drag

3.shift可以进行复制(shift相当于word里边的ctrl了,比如选中多个对象需要按住shift)

4.网络标号也要和热点相连

5.查找元件可以直接在列表的位置输入相应的名称,如Header 8 6.Area 选项可以选取关心的部分进行放大

7.元件列表可以用altium designer生成,Bill of Material(BOM)

8.元件的序号可以用altium designer生成,不用一个一个去修改 Annotate Schematics(很方便),

如果要恢复初始状态,选择Reset Schematic Designator即可 9.放置No REC 检测可以避免不必要的报错(很实用)

10.如果有不明白的菜单,可以求助knowledge center或者help(权威详细) 11.查找用crtl+F ,查找替换用crtl+H(比如批量修改总线的各支路名称)

12.Find Similar Object(批量修改功能)很强大,凡是批量的才是真正方便好用的。取消遮蔽点右下角Clear

13.Footprint manager可以查看修改所有的元件封装(set as current),并且能够实时预览

当前封装

14.如果想要把某一部分当成一个整体拖拽,可以考虑创建一个联合体(union)

15.将单元电路或者一个最小系统创建成一个Snippet保存下来,可以实现复用,提高画图效率

16.像430等引脚很多的芯片,画原理图可以优先考虑做成几块(new part:part A part B等),化整为零

17.在编辑原理图库菜单下,点击Model Manager可以查看整个库里芯片的具体封装(非常逼真的3D模型)

18.绘制完原理图库文件后,建议进行Component rule check,系统进行错误检查,从而保证正确性

19.绘制原理图库的快捷方法之一,就是从现有的库里边copy某一个部分,移花接木,而且美观

20.绘制pcb库时,先找原点(0,0),快捷键为crtl+end

21.mm和mil单位的快速切换在属性菜单的最左上角 Toggle Units(或者crtl+Q) 22.1英寸(inch)=1000mil(或者记1英寸=2.54cm,100mil等于2.54mm)

22.自己按照元件pdf画pcb封装时,要考虑实际焊接情况。比如引脚的长度方向要多留1mm方便焊接

23.规范的封装类型不用手绘,因为非常不方便。用wizard向导生成为上策

24.用向导生成的封装,也要考虑实际焊接情况,把多留出来的算进去,可以测测(ctrl+M)看余量是多少

25.焊盘经验值设定为外径是内径的2倍,焊接比较牢固

26.标注的是公差尺寸的(上下两个尺寸),一般选较大的尺寸设计焊盘,取平均值设计引脚距离等距离尺寸

27.画pcb库的大招是用IPC Footprint Wizard直观方便,设计的也十分合理(许多参数系统自动提供)

28.自己画完pcb库需要添加参考点,一般取第一个引脚或者元件的中心,否则生成pcb时会有问题

29.集成库的意义是提供对库中原理图或pcb封装的保护,使其不能任意修改

30.画pcb的时候可以用左侧的File面板的PCB Wizard(可以自定义板子的形状的参数),File面板用右下角

的SYSTEM调出

31.在画pcb文件的时候不能死板的认为原理图文件不用再修改了,得根据实际情况适当修改原理图接线

32.右下角的PCB面板可以详细的查看当前pcb从整体到局部的详细信息(细致入微)。比如NET,component等等

33.和pcb面板相类似,右下角的board insight面板可以提供更细微的视角查看pcb的细节,相当于微距

34.TOOLS面板下的teardrop选项可以添加泪滴,增大了接触面积,使焊盘和连线的连接更牢固

35.PCB的Preferences这个选项主要涉及一些默认设置,使之适合自己的操作习惯,提高工作效率

36.PCB工程界面下design->rules打开pcb的一些规则设置面板,里边有一些默认值,比如阻焊层覆盖范围

37.pcb顺利编译通过需要两个条件,一是所有元件都有封装,二是包含封装的库一定要添加到工程

38.关于层,可以在层选项右键选择single layer mode,只关注单层信息,可以高亮显示或隐藏层

39.按快捷键L可以弹出pcb层的view configuration菜单,可以设置层颜色或者single layer mode的隐藏模式等

40.就算完成了整个pcb的设计,也要进行一次批量规则检查tool->Design Rule Check,因为它最全面

41.design->classes类管理,物以类聚,分类约束

42.刚编译生成的pcb文件会带有一个类似背景的东西,叫做room,它是一个设计规则区域。可以删除它。

43.刚编译生成的pcb文件完全是一种飞线的连接,看着乱,可以快捷键N选择隐藏和元件连接的网络(连线)

44.编辑pcb第一步,先把背景的小格换成点型,看起来舒服干活效率才会高(后期涉及到位置对正最好用格型)

45.然后选择左下角设置为坐标原点,方便后续操作

46.接下来定义一个边界,即keep out layer(此时格型的背景就比较方便)

47.选中所有元器件的方法可以用pcb filter,使用iscomponent语句即可,很方便的面板 48.使用tools->component placement->reposition selected components可以把选中的元件一一放置到合适位置

49.布局还是自己手动布,可以借助一些对齐工具,另外keep out layer的大小可以通过单击进行实时的修改

50.拖动元器件的状态下,按快捷键L可以方便的实现元件位置在顶层和底层之间的切换 51.布线之前一定要把规则rules设定好,有一个统一的规范

52.关于走线,在preferences可设置自动判断布线终点,shift+空格可以切换布线的模式比如45度模式

53.ESC下的波浪键是一个快捷方式提醒键,可以通过按下该键查看相应功能的快捷方式,提高效率

54.可以不画原理图直接放置元件封装,只需修改相应引脚的Net网络标号,然后进行手动连线

55.pcb环境下右键Find similiar object可以进行批量修改,比如批量修改元件编号的字体大小

56.左下角各个层的左边有个显示当前层颜色的区域,点击LS可以选择选择单层等,如只显示信号层

57.制作固定铜柱的孔,用一个焊盘,选择multi-layer,内径3(或3.3)mm,外径5mm即可,这个孔可以考虑锁定

58.为了防止布线过程中误操作,可以把一些已经确定位置的元件锁住,这样位置就不会乱动了

59.放置过孔除了直接放置外,推荐用波浪键快捷方式里边的next layer(小键盘区+号),切换到下一层布线

60.画完pcb后,想用keep out layer定义板子的形状,用pcb filter->iskeepout选中,然后在用board shape菜单

61.板子形状修改(定义)后,原点一般发生了变化,应该重新定义坐标原点

62.板子的大小除了用measure菜单,比较方便的是放置尺寸标注,选项在屏幕右上角位置 63.大招,paste special(特殊粘贴)->paste array,可以选择线型或弧形

64.再次强调,如果想整体移动某些对象,建议创建一个联合体union(强调连续选中用shift)

65.自动布线可以局部进行(如网络,元件,区域等),相对全局的布线应该更灵活一些 66.自动布线之前可以先进行手动布线,然后进行自动布线时可以先锁住之前已经手动布过的线

67.自动布线结束后,可以手动修改一些局部不完美不必要甚至有些脑残的地方 68.自动布线的策略一定要选择正确,通常选择Default 2 Layer Board 69.布完线之后应该进行DRC检查,保证电气正确性 70.覆铜要去除死铜,因为死铜的存在没有意义

71.update既可以用原理图更新pcb,也可以用pcb更新原理图,双向更新

72.元件的designator位置可以进行重新排列,先选中元件(pcb filter),然后reposition component text

73.整个pcb工程完成以后,altium designer可以输出各种文件,比如钻孔,gerber,组装文件等等

74.补充说明两点,翻转板子用view菜单下的Flip Board;快捷键3可以直接切换到3D模式,直观查看板子的信息

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/phro.html

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