PCB手工布局与手工布线
PCB布局与布线规则
一般PCB基本设计流程............................................................................................................ - 1 - PCB布线工艺要求 ............................................................................................................. - 2 - 用PROTEL99制作印刷电路版的基本流程 ........................................................................... - 4 - 一、元件布局基本规则.............................................................................................................. - 9 - PCB布局 .................................................................................................................................. - 10 - PCB元器件通用布局要求....................................................................................................... - 11 - PCB板布局原则....................................................................................................................... - 11 - 华为PCB布局原则.................................................................................................................. - 12 - PCB布线 .................................................................................................................................. - 13 - PCB布线经验(一) ................................................................................................................. - 15 - PCB布线经验(二) ................................................................................................................. - 16 - 板的布局: ............................................................................................................................... - 18 - 总结几个常用的操作技巧:.................................................................................................... - 20 - 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性........................................................................................ - 20 - 滤波电容、去耦电容、旁路电容作用.................................................................................... - 23 -一般PCB基本设计流程前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。
CADENCE PCB设计:布局与布线
号线的放置和布线过程 该约束管理系统是完全集成到PCB 编辑器中 而约束可以随着设计过程的进行而被实时地确认 确认过程的结果是用图形化的方式表示约束条件是否满足 满足约束用绿色显示 不满足约束就用红色显示 这可使设计师可以及时地看到设计的进度 以及因电子数据表中任何设计变动而产生的影响 布图规划与布局约束和规则驱动的方法有利于强大而灵活的布局功能 包括互动和自动的元件布局 工程师或设计师可以在设计输入或布图规划阶段将元件或支电路分配到特定的 区域 可以通过REF 封装方式 相关信号名 零件号码或原理图表/页面号码来过滤或选择元件 当今的电路板上有成千上万种元器件 需要精确的管理 通过实时的器件装配分析和反馈 得以实现器件装配时从整体上来考虑并满足EMS 规则 以提高设计师的设计速度和效率 DFA(可装配型设计)分析 Allegro PCB Design XL 和GXL 有提供 实现了在互动式元件放置时 实时地进图1 Cadence PCB 设计解决方案集成了从简单到复杂PCB 设计所需的所有工具 行DFA 规则检查 基于一个器件类型和封装排列的二维电子表格 DFA 可以实时地检查器件的边到边 边到端或端到端的距离是否违反最小要求 使得PCB 设计师可以同步地放置元器件以实现最优的可布线性 可生产性和信号时序要求 战略规划和设计意图 GRE global rounting environment 由总线互联主导的高度约束 高密度设计可能会花大量时间用于战略性规划和布线 加上当今元件的密度问题 新的信号标准和特定的拓扑结构要求 传统的CAD 工具和技术已经不足以满足捕捉设计师的特定布线意图要求动态铺铜动态铺铜技术提供了实时灌注/修复功能Shape 参数可以被适用于三个不同的方面参数可以被添加到全局shape, 同类shape以及单个shape 中 走线 导孔和元件添加到动态铜皮中 将会按照其形状自动连接或避让 当物体被移去时 形状会自动填充回去 在编辑完成后 动态铺铜不需要批量自动避让 也不需要其它的后期加工步骤RF 设计RF 设计要求包括要比以往更快 更精确地解决高性能/高频率电路 RF/复合信号技术为PCB RF 设计提供了一种完整的 从前端到后端 从原理图到布局到制造的解决方案 RF 技术包含了高级的RF 性能 包括参数化创建和编辑RF 器件的智能布局功能以及一种灵活的图形编辑器 一种双向的IFF 界面提供了RF 电路数据的快速而有效地图3 动态推挤功能让交互式布线非常容易 即便是在最尖端的设计上PCB 制造可以进行全套底片加工 裸板装配和测试输出 包括各种格式的Gerber 274x NC drill 和裸板测试 更重要的是 Cadence 通过其Valor ODB++界面 还包含Valor Universal Viewer 支持业界倡导的Gerber-less 制造 ODB++数据格式可创建精确而可靠的制造数据 进行高质量的Gerber-less 制造 PCB 自动布线器技术自动化的互联环境设计复杂度 密度和高速布线约束的提高使PCB 的手动布线既困难又耗时 复杂的互联布线问题通过强大的 自动化的技术得以解决 这种强大的 经实践证明的自动布线器含有一种批量布线模式 含有众多的用户可定义的布线策略 以及自动的策略调整 互动的布线环境 具有实时互动走线推挤特性 有助于对走线的快速编辑 具有广泛的布图规划功能和完整的元件放置特点的互动式放置环境 使得无需切换应用程序就可以进行放置变更 优化布线 通过使用自动交互式布图规划和放置功能 设计师可以提高布线质量和效率 这与元件布局直接相关 此外 广泛的规则集让设计师可以控制范围广泛的约束 从默认的板级规则到按照线路种类的规则 再到区域规则 Allegro 产品提供的高速布线能力能图4 PCB RF 设计完整的从前端到后端型解决方案图5 高级自动布线技术有效地解决密集型 高约束设计图6 布局编辑器容许你在布线过程的所有阶段评估空间 逻辑流程和拥挤度文档Cadence工具提供了用户向导 前后关联帮助 F1 参考指南 在线教程和多媒体演示等一系列的文档这些文档可以帮助你•通过搜索在线帮助系统寻找你所需要的。
PCB布局、布线基本规则
PCB布局、布线基本规则(PCB)又被称为印刷电路板(Printed Circuit Board),它可以实现(电子元器件)间的线路连接和功能实现,也是(电源电路)设计中重要的组成部分。
今天就将以本文来介绍PCB板布局布线的基本规则。
元件布局基本规则按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时(数字电路)和(模拟)电路分开;2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装(元器件);卧装电阻、电感(插件)、电解(电容)等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;元器件的外侧距板边的距离为5mm;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。
定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;(电源)插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。
特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。
电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;其它元器件的布置:所有IC元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。
重要(信号)线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。
元件基本布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;(cpu)入出线不应低于10mil(或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil;4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。
印刷电路板设计(手动布线)
三、手工布线的基本操作
1、启动布线可以通过右键快捷菜单中的 “Interactive Routing”命令。
2、可以通过放置工具栏(Placement Tools)中的 放置导线图标来启动布线命令。
六、导线属性修改及整体编辑
• 1.导线属性修改:将光标移至布好的导线 上,双击鼠标左键,则打开导线属性对话 框。
(二)选取的取消
1.直接取消:按住shift键,单击某个已被选取的元件(高亮 度),即可去除该元件的选取状态 。
2.使用菜单命令取消:执行取消选择操作命令“Edit\Deselect” (1) Inside Area 取消指定区域内的所有元件及实体的选取。 (2) outside Area 取消指定区域外的所有元件及实体的选取 。 (3) All 取消选取所有元件的选取状态。 (4) All on Layer 取消当前工作板层上的所有元件的选取。 (5) Free objects 取消除元件外的所有实体的选取 (6) Toggle Selection 切换元件的选取状态。
12、放置多边形金属填充 :单击放置工具栏 上的放置多边形图标,或执行菜单命令 【Place】→【Polvgon Plane】,可设置敷 铜属性。
二、手工布线前的准备工作
• 首先,要设置在线设计规则检查。所谓在线设计 规则检查,是指用户在进行布线过程中,系统实 时地检查有关的设计规则,对不符合有关设计规 则的导线将无法布置到印制电路板上。
• 2.导线的整体编辑:在导线属性对话框中, 将光标移至“Global”按钮上单击,可打开 其进行整体编辑的对话框 。
四、旋转元件及实体
• 1.执行菜单命令
(1)任意角度的旋转执行菜单命令“Edit\Move\Rotate Selection”可实现任意角度的旋转 。
PCB设计布局及布线规则
PCB设计布局规则1. 根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性。
按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。
2. 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。
根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区。
3. 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。
加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装--元件面贴、插混装(元件面插装焊接面贴装一次波峰成型)--双面贴装--元件面贴插混装、焊接面贴装。
4.布局操作的基本原则A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.C. 布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;F. 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil。
G. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定。
5. 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。
同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。
6. 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。
7. 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。
8. 需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。
当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。
9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直,阻排及SOP(PIN间距大于等于1.27mm)元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于1.27mm(50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。
PCB布线规则与技巧
PCB布线规则与技巧PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布线是电子产品设计中非常重要的一项工作,它决定了电路的性能和可靠性。
正确的布线可以确保信号传输的稳定性,降低噪音干扰,提高产品的工作效率和可靠性。
下面将介绍一些常用的PCB布线规则与技巧。
1.保持信号完整性:信号完整性是指信号在传输过程中不受噪音、串扰等干扰影响,保持原有的稳定性。
为了保持信号完整性,应尽量减少信号线的长度和走线面积,减少信号线与功率线、地线等的交叉和平行布线。
同时,在高速信号线上使用传输线理论进行布线,如匹配阻抗、差分信号布线等。
2.分离高频和低频信号:为了避免高频信号的干扰,应将高频信号线与低频信号线分开布线,并保持一定的距离。
例如,在布线时可以采用地隔离层将不同频率的信号线分离或者采用地隔离孔将不同频率的信号线连接到不同的地层。
这样可以减少高频信号的串扰和干扰。
3.合理布局:布线时应合理规划电路板的布局,将功率线和地线尽量靠近,以减少电磁干扰。
同时,尽量避免信号线与功率线、地线等平行布线,减少互穿引起的干扰。
在设计多层板时,还要考虑到信号引线的短暂电容和电感,尽量减小信号线长度,以减少信号传输时的延迟。
4.适当使用扩展板和跳线:在复杂的PCB布线中,有时无法直接连接到目标位置,这时可以使用扩展板或跳线来实现连接。
扩展板是一个小型的PCB板,可以将需要连接的器件布线到扩展板上,再通过导线连接到目标位置。
跳线可以直接用导线连接需要的位置,起到连接的作用。
但是,在使用扩展板和跳线时要注意保持信号完整性,尽量缩短导线长度,避免干扰。
5.优化地线布局:地线是电路中非常重要的部分,它不仅提供回路给电流,还能减少电磁干扰和噪音。
在布线时应保证地线的连续性和稳定性,地线应尽量靠近功率线,对于高频信号,还应采用充足的地平面来隔离。
同时,地线的走线应尽量短且直,减少环状或绕圈的走线。
6.合理规划电源线:电源线的布线要尽量靠近负载,减小电流环形和接地环形。
PCB版设计解析
放置工具条
Interactive Routing用于画电气连接线。如:连接焊盘、过孔之间的走线。 Line 用于画非电气连接线。例如:在机械层画外形线。
焊盘 过孔 字符串 坐标 注标尺寸 设置坐标原点
设置房间
元件 圆弧
填充区 敷铜区 电源\地线层 粘贴
双面印刷电路板设计
新建PCB文件; 设置工作层,添加封装库; 手动绘制布线区及边框尺寸; 给原理图中的元件添加封装,更新网络表文件。 在PCB环境下装入网络表文件(.net),修改无误
双面制电路板
双面印制电路板两个面都有金属铜膜导线,靠过孔实现上下层 间的电气连接。
元件引线 引线孔
安装的电阻元件 元件面
铜箔膜
金属化 过孔
焊点
基底 铜箔膜
焊锡面
双面板结构
双面印制电路板因可在两个面进行布线,故相对于单面印 制电路板布线容易,绝大部分电子线路都可由双面印制 电路扳实现。是制作印制电路板比较理想的选择。
PCB是原理图的具体表现,电子元件是原理图中的各种 元件符号,金属铜膜导线是连接在元件符号间的连线。
PCB板的类型
印制板种类很多。 根据导电层数的不同,分为单面板、双面板和多 层电路板; 根据覆铜板基底材料的不同,分为纸质覆铜箔层 压板、玻璃布覆铜箔层压板等。
单面印制电路板
单面印制电路板仅有一面敷铜箔,另一面空白。因而也只能在敷铜
多层印制电路板
多层印制电路板除了电路板本身的两个面外,在电路 板的中间还设置了多个中间层。Protel99 SE现扩展到 32个信号层。16个中间信号层,主要用于电源层、地层 或放置信号线; 16个机械层,没有电气特性,主要用于 放置电路板上一些关键部位的注标尺寸信息、印制板 边框以及电路板生产过程中所需的对准孔等。
PCB布线与布局(共43张)
物理形状、大小,固定点等
按布局规则布局
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2、元器件布局(bùjú)的10条规则
1. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核
心元器件应当优先布局.
2. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元 器件.
3. 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器
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机械(jīxiè)结构:
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最终(zuì zhōnɡ)PCB:
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1、布线优先次序
关键信号线优先:摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号
等关键信号优先布线
密度优先原则:从单板上连接关系最复杂(fùzá)的器件着手布线。从单板 上连线 最密集的区域开始布线
注意点:
a、尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线
层,并保证其最小的回路面积。必要时应采取手工优先布线、屏蔽 和加大安全间距等方法。保证信号质量。
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▪ 1、走线的方向控制规则:
即相邻层的走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向, 以减少(jiǎnshǎo)不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出 现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔 离各信号线。
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PCB设计流程与基本布局、布线介绍
七、布线
2、手动布线: 依照布线规则进行布线; 关键线与硬件工程师一同决定布线方式; 与硬件工程师一同决定电源线走线方式
七、布线
3、添加电源及地线填充: 与硬件工程师共同确定填充区域; 填充区域距板边最少保持0.25mm间隙 填充区域内所有同网络过孔设置为覆盖式填充,不采
用花孔连接 填充区域内所有同网络焊盘采用十字形热焊盘连接
1、添加邮票孔: 所有钻孔与导线间隙不得小于0.25mm 所有钻孔与焊盘间隙不得小于0.30mm 在PCB两侧尽量均匀设置邮票孔 邮票孔不得设置在有突出板边的器件附近(如侧键,耳机插座等)
2、绘制铣刀路径
沿板边中心线绘制铣刀路径,线宽0.1mm 路径起点与终点为邮票孔两侧的退刀孔中心
十、输出X,Y坐标文件
职 责:PCB 工程师 (PCB Engineer) 结构工程师 (MD Engineer)
一、准备工作
2、确定以下PCB设计数据
(1)电路板厚度 (2)电路板层结构(电源层、地层及信号层安排) (3)过孔类型 (4)电路板材质及介电常数 (5)缺省线宽、线间距 职责: 硬件工程师 (Hardware Engineer )
结构冲突 9、修改结构冲突 职责:PCB工程师、硬件工程师、 结构工程师
六、添加丝印
1、丝印线宽最细0.15mm 2、丝印文字高度最小1.00mm 3、BOTTOM面文字做镜像 4、所有丝印内容不的覆盖焊盘裸露的铜箔 职责:PCB工程师
七、布线 1、输入布线规则:
缺省间隙,线宽;
特殊网络间隙,线宽;
2、对于射频电路,信号线的走向、宽度、线间距的不 合理设计,可能造成信号传输之间的交叉干扰;另外, 系统电源自身还存在噪声干扰,所以在设计射频电路 PCB时一定要综合考虑,合理布线
Altium Designer 16电路设计 第八章 PCB布局与布线
有设封装,此错误可以忽略,PCB设计师增加4个焊盘用于连接灯管。
图8-17 执行更改载入个封装元件和网络连接
图8-18 装入电路板的PCB封装元件
图8-19 文件垂直分离界面
图8-20 原理图中选中要布局的元件
图8-21 用“在矩形区域内排列”功能布局元件
图8-22 手工完成的PCB布局
图8-23 PCB布局3D图
浏览封装库选定新封装弹出如图812所示添加封装对话框单击浏览按钮弹出封装库浏览对话框如图813所示单击浏览按钮弹出封装库浏览对话框如图814所示在库下拉列表中选择vicesintlibfootprintview并浏览选择电解电容c1的封装rb7615单击确认按钮回到图815所示的属性设置对话框可以看到已经更改好的封装设置单击确认按钮完成封装设置
(3)为了便于缩小体积或提高机械强度,可设置“辅助底板”,将一些笨重的元件,如变压器、继 电器等安装在辅助底板上,并利用附件将其固定。 (4)板的最佳形状是矩形,板面尺寸大于200x150mm时,要考虑板所受的机械强度,可以使用 机械边框加固。
(5)要在印制板上留出固定支架、定位螺孔和连接插座所用的位置,在布置接插件时,应留有
(3)在保证电器性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求其整齐、 美观,一般情况下不允许元件重叠,元件排列要紧凑,输入和输出元件尽量远离。 (4)同类型的元件应该在X或Y方向上一致,以便于生产局。 (5)集成电路的去耦电容应尽量靠近芯片的电源脚,以高频最靠近为原则,是之与电源和地
之间形成回路最短。潘璐电容应均匀分布在集成电路周围。
(6)元件布局时,使用同一种电源的元件应考虑尽量放在一起,以便于将来的电源分割。 (7)某些元件或导线之间可能存在较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免因放电、击 穿引起意外短路。带高压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
PADS Layout 的元器件的布线
第11章PADSLayout的元器件的布线PADSLayout采用自动和交互式的布线方法,采用先进的目标连接与嵌入(OLE)自动化功能,有机地集成了前后端的设计工具,包括最终的测试、准备和生产制造过程。
PADSLayout布线有自动布线和手工布线两种方式。
本章将从布线规则开始,对如何利用PADS2007软件实现元件布线进行详细的介绍。
11.1布线规则(RoutingRules)介绍设计规则(Designrules)允许将设计中的约束(Constraints)直接输入到PADS-Layout中去。
设计规则(Designrules)包括:(1)安全间距规则(ClearanceRules):设置设计目标之间最小的空间距离。
(2)布线规则(RoutingRules):设置过孔类型、长度最短化类型和当前层。
(3)高速电路规则(HighspeedRules):设置高级规则,如平行、延时、电容和阻抗值。
这些规则能在原理图中设置,也能在PCB中设置再反向传送到原理图中。
下面主要从过孔类型的设置、长度最短化和当前层的设置三个方面来介绍一下布线的规则。
布线规则的设置步骤如下:(1)执行Setup—DesignRules菜单命令,如图11-1所示。
(2)执行完命令,将弹出“Rules”对话框,如图11-2所示。
图11-1选择DesignRules图11-2Rules对话框从图中可以看出,设计规则里面包括8种规则,和一个生成报告,分别是Default(缺省)规则、Class(类)规则、Net(网络)规则、Group(组)规则、PinPairs(引脚对)规则、Decal(封装)规则、Component(元件)规则、ConditionalRules(条件规则)、DifferentialPairs(不同管脚对)规则,和一个Report(生成报告)。
应该注意的是:(1)当没有指定任何规则时,默认的是Default(缺省)规则。
绘制原理图和PCB图的过程中常遇到的一些问题
一、绘制原理图和PCB图的过程中常遇到的一些问题(请结合上机验证以加深体会)1、放置元件时,光标在图纸中心,元件却在图纸外,试分析可能的原因。
答:这是由于创建元件库时,没有在元件库图纸中心创建元件。
这样,放置元件时,光标所在处是元件库图纸的中心,而元件却距离此中心非常远。
编辑库文件时,元件应该放在原点附近,尽量把元件的第一个管脚放在原点。
2、负电平输入有效的引脚外观如何设置?答:在设置元件属性栏中的DOT项前打勾选中即可。
答:在原理图或元件库的编辑中,遇到需要在网络标号或管脚名等字符上方画横线时,只要在输入这些名字的每个字母后面再补充输入一个“\”符号,Protel即可自动把“\”转化为前一字母的上画线。
4、为什么导线明明和管脚相连,ERC却报告说缺少连线?答:可能的原因有:(1)该问题可能是由于栅格(Grids)选项设置不当引起。
如果捕捉栅格精度(Snap)取得太高,而可视栅格(Visible)取得较大,可能导致绘制导线(wire)时,在导线端点与管脚间留下难以察觉的间隙。
例如:当Snap取为1,Visible取为10,就容易产生这种问题;(2)另外在编辑库元件、放置元件管脚时,如果把捕捉栅格精度取得太高,同样也会使得该元件在使用中出现此类似问题。
所以,进行库编辑时最好取与原理图编辑相同的栅格精度。
5、ERC报告管脚没有接入信号,试分析可能的原因。
答:可能的原因有:a、创建封装时给管脚定义了I/O属性;b、创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性,管脚与线没有连上;c、创建元件时,管脚方向反向,使得原理图中是“pin name”端与导线相连。
6、网络载入时报告NODE没有找到,试分析可能的原因。
答:可能的原因有:a、原理图中的元件使用了pcb库中没有的封装;b、原理图中的元件使用了pcb库中名称不一致的封装;c、原理图中的元件使用了pcb库中pin number不一致的封装。
如三极管:sch中pin number为e,b,c而pcb中为1,2,3;d、原理图元件引角数量多余该元件封装引角时,会引起NODE没有找到。
开关电源的pcb设计规范
开关电源的p c b设计规范Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8开关电源的PCB设计规范在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析:一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。
二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。
最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。
三、元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。
例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。
每一个开关电源都有四个电流回路: (1). 电源开关交流回路(2). 输出整流交流回路(3). 输入信号源电流回路(4). 输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。
所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。
pcb布局 布线基本原则
PCB布局、布线基本原则一、元件布局基本规则1. 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开;2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装元器件;3. 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm;5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。
定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。
特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。
电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;9. 其它元器件的布置:所有IC元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。
重要信号线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。
二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu入出线不应低于10mil (或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil;4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。
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第8章 手工布局与手工布线
表8-2 常用元件封装形式
第8章 手工布局与手工布线
(1) 针脚式电阻。常用AXIAL表示轴状的包装形式,后
面的0.3~1.0(in)英寸表示两个焊盘间的距离。 (2) 二极管类。常用DIODE开头,之后的数字表示焊盘 间的距离。 (3) 扁平状电容。常用RAD作为无极性电容元件封装, 后面的0.1~0.4(in)英寸表示两个焊盘间的距离。 (4) 筒状电容。有极性电容常用此种封装,常用RB开头, 后面的两个数字表示焊盘之间的距离和圆筒的直径,如 “RB.2/.4”表示焊盘间距0.2 in,圆筒的外径0.4 in。
第8章 手工布局与手工布线
图8-9 常见焊盘的形状与尺寸
第8章 手工布局与手工布线
1. 放置焊盘的步骤
(1) 单击放置工具栏中的 Place→Pan。 (2) 光标变为十字形,光标中心带一个焊盘。将光标移 到放置焊盘的位置,单击鼠标左键,便放置了一个焊盘。放 置完一个焊盘后,光标仍处于放置焊盘命令状态,可继续放 置焊盘。注意,焊盘中心有序号。 (3) 单击鼠标右键或双击鼠标左键,都可结束放置命令。 按钮,或执行菜单命令
第8章 手工布局与手工布线
2. 设置焊盘的属性
在放置焊盘过程中按下Tab键,或用鼠标左键双击已放 置好的焊盘,均可弹出焊盘属性对话框,如图8-10所示。该 对话框包括3个选项卡,可设置焊盘的有关参数。 (1) Properties选项卡,如图8-10所示。 Use Pad Stack复选框:设定使用焊盘。若此项无效, 则本栏将不可设置。 Shape设定焊盘形状。系统提供三种形状:Round(圆 形)、Rectangle(正方形)、Octagonal(八角形),这些焊盘都放 在MultiLayer(多层)上。也可以将焊盘设置成长条形的(俗称 金手指),放在顶层或底层。
第8章 手工布局与手工布线
3. 浏览PCB元件封装库的操作
执行菜单命令Design→Browse Components,或单击主 工具栏中的按钮,或鼠标左键单击图8-3中的【Browse】按 钮,都可弹出浏览元件库对话框,Байду номын сангаас图8-5所示。在对话框 中,可查看各类元件封装的形状,单击【Edit】按钮,对所 浏览的元件进行编辑;单击【Place】按钮,可将元件放置 到电路板上。
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图8-8 元件属性的设置对话框
第8章 手工布局与手工布线
8.2 实 体 的 放 置
8.2.1 放置焊盘 焊盘(Pad)的作用是用来放置焊锡、连接导线和焊接元 件的管脚。Protel 99 SE在封装库中给出了一系列不同形状 和大小的焊盘,如圆形、方形、八角形焊盘等。根据元件封
第8章 手工布局与手工布线
图8-5 Browse Libraries对话框
第8章 手工布局与手工布线
根据以上方法,按照表8-1所示整流稳压电路元件清单,
加载表中所需的Advpcb.ddb和International Rectifiers.ddb元件 封装库。 8.1.3 元件封装的放置及其属性编辑 1. 元件封装的放置 第一种方法:单击放置工具栏中的 按钮,屏幕上出 现如图8-6所示的放置元件封装属性对话框,根据需要进行 修改。以图8-1所示的C1为例,修改后单击【OK】按钮完成 元件封装的放置。系统再次弹出如图8-6所示的放置元件封 装属性对话框,可继续放置,单击【Cancel】按钮,结束放 置命令状态。
第8章 手工布局与手工布线
在Protel 99 SE →Library→Pcb路径下有三个文件夹,提
供3类PCB元件封装库,即Connector(连接器元件封装库)、 Generic Footprints(普通元件封装库)和IPC Footprints(IPC元件 封装库)。在三个文件夹下各有若干个元件封装库,比较常 用的元件封装库有:Advpcb.ddb、DC to DC.ddb、 General.ddb等。加载、卸载与浏览元件库的操作步骤如下: 1. 加载PCB元件封装库的方法 第一种方法:执行菜单命令Design→Add/Remove Library。 第二种方法:单击主工具栏中的 按钮。
装的类型,焊盘也分为针脚式和表面粘贴式两种,其中针脚
式焊盘必须钻孔,而表面粘贴式无需钻孔,可放在顶层和底 层。在选择元件的焊盘类型时,要综合考虑元件的形状、引
脚粗细、放置形式、受热情况、受力方向和振动大小等因素。
例如,对电流、发热和受力较大的焊盘,可设计成“泪滴 状”。图8-9为常用的焊盘的形状和尺寸。
第8章 手工布局与手工布线
打开其他对象的属性对话框的操作与上述四种方法类似,
后面不再说明。元件封装属性对话框如图8-8所示,在此设置各 种参数。部分参数设置说明如下,参数设置完成后,单击【OK】 按钮。 Layer:设置元件封装所在的层。点击下拉菜单选择元 件封装放置的层。有Top Layer和Bottom Layer两层可选。 Lock Prims:此项有效,该元件封装图形不能被分解开。 Locked:此项有效,该元件被锁定。不能进行移动、删 除等操作。 Selection:此项有效,该元件处于被选取状态,呈高亮。
第8章 手工布局与手工布线
图8-6 放置元件封装属性对话框
第8章 手工布局与手工布线
图8-7 利用设计管理器放置元件
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2. 元件封装属性的编辑
打开元件封装属性对话框的方法有四种: 第一种方法:在放置元件封装的命令状态下按Tab键。 第二种方法:鼠标左键双击已经放好的某元件封装。 第三种方法:鼠标右键单击某元件封装,在弹出的快捷 菜单中选择Properties命令。 第四种方法:执行菜单命令Edit→Change,光标变成十 字形,选取元件封装,均可弹出元件封装属性设置对话框。
第8章 手工布局与手工布线
第三种方法:在PCB管理器中(如图8-3所示),单击
Browse PCB选项卡,在Browse下拉列表框中选择Libraries (元件封装库),再单击对话框中的【Add/Remove】按钮。
第8章 手工布局与手工布线
图8-3 使用PCB浏览器加载元件库
第8章 手工布局与手工布线
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图8-8中的Designator和Comment选项卡的功能是对元件
封装另外两个属性的进一步设置,较容易理解,这里不再赘 述。 注意:在Locked属性中,当Protect Locked Objects复选 框有效时,不能对锁定的对象进行移动、删除等操作;如该 复选框无效,对锁定的对象进行操作时,会弹出一个要求确 认的对话框。
第8章 手工布局与手工布线
图8-2 针脚式和SMD封装形式的区别
第8章 手工布局与手工布线
(1) 针脚式元件封装。常见的元件封装,如电阻、电容、
三极管、部分集成电路的封装就属于该类形式。这类封装的 元件在焊接时,一般先将元件的管脚从电路板的顶层插入焊 盘通孔,然后在电路板的底层再进行焊接。由于针脚式元件 的焊盘通孔贯通整个电路板,故在其焊盘的属性对话框内, Layer(层)的属性必须为Multi Layer(多层)。 (2) 表面粘贴式元件封装。这类元件在焊接时元件与其 焊盘在同一层。故在其焊盘属性对话框中,Layer属性必须 为单一板层(如Top layer 或Bottom layer)。
第8章 手工布局与手工布线
2. 元件封装的编号
元件封装规则一般为“元件类型+焊盘距离(或焊盘数)+ 元件外形尺寸”。根据元件封装编号可区别元件封装的规格。 例如电阻封装AXIAL0.4表示元件封装为轴状,两焊盘间距 为400 mil(约为100 mm)。 3. 常见元件封装 元件封装的设置是PCB制作的关键,由于元器件各种各 样,所以初学者对各类元器件的封装很难掌握。常见元件封 装形式如表8-2所示。
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(5) 集成电路的封装形式。常见的有普通单列直插封装
(SIP**)、普通双列直插封装(DIP**)、四面扁平封装(QFP**)、 四列直插封装(QUIP**)等形式。字母后面的**为数字,代表 管脚个数,如SIP5,表示有5个管脚。 8.1.2 元件封装库的加载与卸载 元件封装的信息都储存在特定的元件封装库中,如果没 有这个库文件,系统就不能识别我们设置的关于元件封装的 信息。所以在绘制印刷电路板之前应该先加载所用到的元件 封装库文件。
图8-4 PCB Libraries对话框
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2. 卸载PCB元件封装库的操作
卸载PCB元件封装库与加载PCB元件封装库的操作方法 相同,只是在图8-4中的Selected Files框中,选取要卸载的 PCB元件封装库文件,单击【Remove】按钮;或者双击需 要卸载的元件封装库文件,都可以删除元件封装库。单击 【OK】按钮,完成卸载操作。
以上三种方法均可弹出如图8-4所示的PCB Libraries对
话框,在存放PCB元件封装库文件的路径下,单击所需元件 库文件名,再单击【Add】按钮;或者双击所需元件封装库 文件名,被选取的元件封装库文件立刻添加到图8-4下方的 Selected Files框中。单击【OK】按钮,完成加载操作。
第8章 手工布局与手工布线
第8章 手工布局与手工布线
第8章 手工布局与手工布线
8.1 元件封装库的加载及元件封装的放置
8.2 实体的放置 8.3 实战演练——全手工绘制PCB板 本章小结 思考与练习
第8章 手工布局与手工布线
手工设计PCB是用户直接在PCB编辑器中根据原理图进
行手工放置元件封装、焊盘、过孔等并进行线路连接的操作 过程。手工设计的一般步骤如下: (1) 加载元件封装库,规划印刷电路板。 (2) 放置元件封装、焊盘、过孔等图件。 (3) 元件布局。 (4) 手工布线。 (5) 电路调整。 以下采用图8-1所示的简单整流稳压电路为例,介绍手 工布线的方法。图中的元件属性如表8-1所示。