PADS 元器件的布局
PADS软件基础与应用实例-元件摆放和布线方法
分支
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布线时的元件摆放
像连接器、开关、灯这样的元件,有时有摆放要 求并且应该首先摆放。元件摆放要求首先由自动 装配(如果使用)和维护要求确定。 像电阻、电容这种分立元件应该相互或和其他元 件一起被摆放在一条线上,这样既可以避免路径 阻碍,也可以建立布线通道。
可用穿出间隙
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宽线与布线
宽线布线是关于导线宽度比所需或最小导线宽度 更高的一个术语。宽线布线建议用于: 1.发生浪涌 2.有不确定的电流要求 3.印制导线的电阻有问题 4.导线经常接通 5.温度高 宽线布线的优势在于导线散热好,这样可以通过 稳定的电流并且有可以在更高温度下运行。
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分支电路
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布线方法
一块PCB可能会用到以下几种布线方法的组合, 取决于层数目和元件摆放。 元件可能都会按类似的方向摆放,并提供一致的 第一脚位置,或者摆放得可以容纳布线并减少通 孔数量。
简单总线布线
倒转布线
交替布线
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布线方法
交替布线就是不同层布线方向不同。顶层均为垂 直线,底层均为水平线,每层不同。 交替布线也被用于某些噪声设计中,可以减少导 线并行和串扰。
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COPPER POUR CUT
COPPER POUR CUT
在灌铜区建立挖铜区。比如某些重要的网络或元 件底部需要作挖空处理,像常见的RF信号,通常 需要作挖空处理。还有变压器下面的,RJ45区域 。
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覆铜
综上所述,Copper会造成短路,那为什么还用它 呢?虽然Copper有它的不足,但它也有它的使用 环境。例如,有LM7805,AMC2576等大电流电 源芯片时,需要大面积的铜皮为芯片散热,则这 块铜皮上只能有一个网络,使用Copper命令便恰 到好处。 因此Copper命令常在电路板设计的早期使用。在 布局完成后,使用Copper将特殊区域都绘制好, 就可以免得在后续的设计过种中犯错。 简言之,在电路板设计过程中,此两个工具都是 互相配合使用的。
PADS原理图设计一些规则
一.原理图格式标准:原理图设计格式基本要求: 清晰,准确,规范,易读.具体要求如下:1.1 各功能块布局要合理,整份原理图需布局均衡.避免有些地方很挤,而有些地方又很松,同PCB 设计同等道理 .1.2 尽量将各功能部分模块化(如步进电机驱动、直流电机驱动,PG电机驱动,开关电源等), 以便于同类机型资源共享, 各功能模块界线需清晰 .1.3 接插口(如电源输入,输出负载接口,采样接口等)尽量分布在图纸的四周围, 示意出实际接口外形及每一接脚的功能 .1.4 可调元件(如电位器), 切换开关等对应的功能需标识清楚。
1.5 每一部件(如TUNER,IC 等)电源的去耦电阻/ 电容需置于对应脚的就近处 .1.6 滤波器件(如高/ 低频滤波电容, 电感)需置于作用部位的就近处 .1.7 重要的控制或信号线需标明流向及用文字标明功能 .1.8 CPU 为整机的控制中心,接口线最多 . 故CPU 周边需留多一些空间进行布线及相关标注, 而不致于显得过分拥挤 .1.9 CPU 的设置二极管需于旁边做一表格进行对应设置的说明 .1.10 重要器件(如接插座,IC, TUNER 等)外框用粗体线(统一0.5mm).1.11 用于标识的文字类型需统一, 文字高度可分为几种(重要器件如接插座、IC、TUNER 等可用大些的字, 其它可统一用小些的).1.12 元件标号照公司要求按功能块进行标识 .1.13 元件参数/ 数值务求准确标识 . 特别留意功率电阻一定需标明功率值, 高耐压的滤波电容需标明耐压值 .1.14 每张原理图都需有公司的标准图框, 并标明对应图纸的功能, 文件名, 制图人名/ 确认人名, 日期, 版本号 .1.15 设计初始阶段工程师完成原理图设计并自我审查合格后, 需提交给项目主管进行再审核, 直到合格后才能开始进行PCB 设计 .二.原理图设计标准参考:2.原理图设计前的方案确认的基本原则:2.1 详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求。
PADS2007原理图中加元件规则
PADS2007原理图中加元件规则一、CONN:针座:(S:为180度,R为90度)1121S-XP:脚心距为P=3.96mm2001S(R)-XP:脚心距为P=2.54mm201S(R)-XP脚心距为:P=2.54mm 单排黑色插针201S(R)-1*XP脚心距为:P=2.54mm 双排黑色插针203S(R)-XP脚心距为:P=2.54mm 单排黑色插槽203S( R )- 1*XP脚心距为:P=2.54mm 双排黑色插槽301S( R )-XP 脚心距为:P=2.54mm 双排方PIN 黑色牛角302NS ( R )-XP 脚心距为:P=2.54mm 双排方PIN 黑色TEST:测试点红色,千代UHTWSZ-4Pin:PCB固定端子 4PIN M4螺孔直脚 8*8*11mm T1.0mm 镀锡铜UHTWSZ-6Pin: PCB 铜条、、、二、RES-DIP:插件电阻J:金属膜阻,点击需要的阻值JUMP:跳线K-:可调电阻MOV:压敏电阻NTC:热敏电阻S:水泥电阻T:碳膜电阻Y:线绕电阻三、RES-SMD(贴片电阻)四、CAP-DIP:插件电容电解电容:直接选取需求容量C:瓷片电容CBB: CBB电容D:独石电容DL:涤沦电容钽电容:2904-X2:X2电容Y2:Y2电容五、CAP-SMD(贴片电容)六、DIODE(开尖二极管,发光二极管、稳压二极管,三极管,MOS管、、、) DIO-整流二极管IGBT-IGBTK-快恢复二极管LED:发光二极管MOS-MOS管TRA-三极管W-稳压二极管、、、七、Rly丝、保险座、整流桥、、FUSEB:玻璃保险管(KA:快断带引脚,KB:快断加保险座,MA:慢断带张脚,MB:慢断加保险座)GUB-桥堆RLY-继电器八、IC:九、TX:CT-CTL-电感TX-变压器十二:OTHERBAT-电池BZ-蜂鸣器HS-散热器XL-晶振。
PADS电路板设计流程
PADS电路板设计流程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.1 网表输入网表输入有两种方法,一种是使用PowerLogic的OLE PADS 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PADS中装载网表,选择File->Import,将原理图生成的网表输入进来。
2 规则设置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,就不用再进行设置这些规则了,因为输入网表时,设计规则已随网表输入进PADS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。
注意: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 PADS 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。
3 元器件布局网表输入以后,所有的元器件都会放在工作区的零点,重迭在一起,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。
PADS 提供了两种方法,手工布局和自动布局。
3.1 手工布局1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。
2. 将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。
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。
3.2 自动布局PADS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。
PADS规则设置
PADS规则设置PADS是一种产品开发系统,可以用于进行电子设计自动化(EDA)。
在PADS中设置规则是非常重要的,可以确保设计的准确性和稳定性。
下面是一些常见的PADS规则设置,帮助您了解如何进行。
1.线宽和间距:在PADS中,您可以设置线宽和间距,以确保线路之间的距离足够远,防止短路和电气干扰。
您可以根据设计要求和制造能力来设置适当的线宽和间距。
2.穿孔:PADS支持不同类型的穿孔,例如标准圆形穿孔、方形穿孔和椭圆形穿孔。
根据电路板的设计要求,您可以设定适当的穿孔类型和尺寸。
3.焊盘:焊盘是用于焊接元器件的金属接触点。
在PADS中,您可以设置焊盘的形状、大小和间距。
这些设置可以确保焊接质量和可靠性。
4.设计规则检查(DRC):PADS可以进行设计规则检查,以确保设计符合特定的规范。
您可以设置不同的DRC规则,例如最小间距、最小线宽、器件安装规则等。
当设计与规则不符时,PADS会自动发出警告。
5.线段长度匹配:线段长度匹配是电路设计中常见的要求,主要用于控制信号的传输时间。
在PADS中,您可以设置线段的长度匹配规则,以确保信号延迟的准确性。
6.差分对长度匹配:对于差分信号,线段的长度匹配是至关重要的。
在PADS中,您可以设置差分对的长度匹配规则,以确保信号的平衡和抗干扰能力。
7.元器件布局:在PADS中,您还可以设置元器件的布局规则,以确保元器件之间的间距足够,不会产生任何干扰。
您可以根据元器件的尺寸和特性来设置适当的布局规则。
8.热点规则:热点是电路板上能量过载的区域,可能导致焊盘损坏或引起火灾。
在PADS中,您可以设置热点规则,以确保电路板的热能分布均匀,减少热点风险。
以上是一些常见的PADS规则设置。
根据不同的设计要求和制造能力,您可以根据需要进行适当的设置。
准确的规则设置有助于提高设计质量和制造效率。
PADS使用技巧
PADS软件是MentorGraphics公司的电路原理图和PCB设计工具软件。
目前该软件是国内从事电路设计的工程师和技术人员主要使用的电路设计软件之一,是PCB设计高端用户最常用的工具软件。
按时间先后:powerpcb----PADS2005----PADS2007----PADS9.0----PADS9.1----PADS9.2----PADS9.3——PADS9.4……,没有PADS2009。
2012-10-18发布PADS9.5Mentor Graphics公司的PADS Layout/Router环境作为业界主流的PCB设计平台,以其强大的交互式布局布线功能和易学易用等特点,在通信、半导体、消费电子、医疗电子等当前最活跃的工业领域得到了广泛的应用。
PADS Layout/ Router支持完整的PCB设计流程,涵盖了从原理图网表导入,规则驱动下的交互式布局布线,DRC/DFT/DFM校验与分析,直到最后的生产文件(Gerber)、装配文件及物料清单(BOM)输出等全方位的功能需求,确保PCB 工程师高效率地完成设计任务。
PADS2005sp2:稳定性比较好,但是很多新功能都没有;PADS2007:相比05增加了一些功能,比如能够在PCB中显示器件的管脚号,操作习惯也发生了一些变化;PADS9.2:相比以前的版本增加了一些比较重要的功能,比如能在PCB中显示Pad、Trace 和Via的网络名,能够在Layout和Router之间快速切换等等,非常好用。
还有,最重要的一点是:支持win7系统。
目前大多工程师使用的是PADS2007,同时Pads实现了从高版本向低版本的兼容,例如为了解决PADS2005能打开PADS2007的工程文件:PADS9.5加入了简体中文,虚拟管脚,底层视图(翻板)等功能可以在pads2007中保存为低版本的第一步:打开pads2007绘好的原理图档案,然后单击file/EXPORT选择要保存目标点击保存,再出现AscII OUTPUT 对话里点击select all,在output formats选择pads logic 2005 击ok第二步;开启pads logic 2005 点击file/inport选择打开刚刚导出文件就ok。
PADS Layout 的元器件的布线
PADS Layout 的元器件的布线PADS Layout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。
PADS Layout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(Routing Rules)介绍设计规则(Design rules)允许将设计中的约束(Constraints)直接输入到PADS-Layout 中去。
设计规则(Design rules)包括:(1)安全间距规则(Clearance Rules):设置设计目标之间最小的空间距离。
(2)布线规则(Routing Rules):设置过孔类型、长度最短化类型和当前层。
(3)高速电路规则(HighSpeed Rules):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→Design Rules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Design Rules 图11-2 Rules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、Pin Pairs(引脚对)规则、Decal(封装)规则、Component(元件)规则、Conditional Rules(条件规则)、Differential Pairs(不同管脚对)规则,和一个Report(生成报告)。
0 PADS Layout 的元器件的布线222 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。
PADS布板布局
PADS布板布局一、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。
第六节 – 元件的布局
第六节–元件的布局(Placement)元件的布局(Placement)一般来说,元件的布局是通过选中元件,然后移动它们到板框内部的某个位置进行布局的。
无论如何,PADS Layout 具有各种各样的功能和特点,使得元件的布局可以只需要简单的几步就可完成。
这将大大地节约了布局的时间。
本节将介绍PADS Layout 中各种各样的有效方法,移动(Move)、90 度旋转(Rotate 90)、翻面(Flip)、任意角度旋转(Spin)和元件的成组操作。
本节中你将学到以下内容:·设置通过原点移动(Move)·使用移动(Move)命令移动元件(Move Components)·使用移动(Move)命令动作方式(Verb Mode)移动元件(Move Components) ·使用90 度旋转 (Rotate 90)命令旋转元件(Rotate Components)·使用任意角度旋转(Spin) 命令旋转元件(Rotate Components)·使用翻面(Flip Side)命令将元件翻面(Flip Components)·结合使用移动(Move)、90 度旋转 (Rotate 90)和翻面(Flip Side)命令·对于同时选中的多个元件使用移动(Move)、90 度旋转 (Rotate 90)和翻面(Flip Side)命令·使用查询/修改(Query/Modify)命令改变元件(Part)的放置状态(Placement Status)在继续操作之前,如果previewrules.pcb 设计文件当前没有打开,打开它。
1. 从工具条中选择打开(Open)图标。
2. 当Save old file before reloading?提示出现后,选择No。
3. 在文件打开(File Open)对话框内,双击名为previewrules.pcb 的文件。
PADS元件封装制作规范
PADS元件封装制作规范1.封装定义元件封装是指为了在PADS电路设计软件中使用,根据元件的实际物理尺寸和引脚数目,制作并定义一个与之匹配的封装。
封装定义必须准确、清晰、规范,以确保在PCB设计过程中元件的正确布局和连接。
2.封装制作流程封装制作的流程一般包括尺寸定义、引脚定义、3D模型制作和封装确认。
2.1尺寸定义尺寸定义是指根据元件的实际物理尺寸,在PADS软件中据此进行封装布局。
尺寸定义需要准确无误,可以通过手动测量或参考元件的数据手册来确定。
2.2引脚定义引脚定义是指根据元件的引脚数目和配置,在PADS软件中定义每个引脚的位置、名称和功能。
引脚定义必须与元件的实际布局一致,并按照标准的命名规范进行命名。
2.33D模型制作3D模型制作是指根据元件的实际物理形状和尺寸,使用CAD软件制作对应的3D模型。
3D模型必须准确无误,并与元件的尺寸定义一致。
在制作时,应考虑元件的所有外部特征,如引脚、引脚间距、体积等。
2.4封装确认封装确认是指将制作好的封装与元件进行比对确认,确保封装的准确性和完整性。
在封装确认过程中,应检查封装的尺寸、引脚定义和3D模型与元件的实际情况是否一致,并进行必要的修正。
3.尺寸规范3.1封装整体尺寸封装的整体尺寸必须与元件的实际尺寸一致,且应考虑到元件的外部特征,如引脚、引脚间距、体积等。
3.2引脚尺寸引脚的尺寸必须与元件的实际引脚尺寸一致,且应考虑到引脚之间的间距和排列方式。
3.3引脚命名引脚的命名应符合标准的命名规范,如1A、2A、1B、2B等。
同时,引脚的方向也需要明确标识,如GND引脚应加以特殊标识。
4.引脚定义规范4.1引脚位置引脚的位置应与元件的实际引脚位置一致,且应按照标准的引脚排列方式进行布局。
4.2引脚功能引脚的功能定义应与元件的实际引脚功能一致,并标注到引脚上。
4.3引脚电性引脚的电性定义应根据元件的实际电性进行标注,如输入、输出、电源、地等。
5.3D模型规范5.13D模型准确性3D模型必须准确无误,并与元件的尺寸定义一致。
PADS9.5从元器件封装到PCB布局布线
PADS9.5从元器件封装到PCB布局布线目录一、前序 (2)二、PADS设计流程简介 (2)三、常用设计参数的设置 (3)3.1 PADS Logic 设计参数设置 (3)3.1.1 常规设置 (4)3.1.2设计设置 (5)3.1.3 文本设置和线宽设置采用默认即可。
(5)四、PADS Logic元件库管理 (6)4.1 创建元件库 (6)4.2 新的元件类型的创建 (7)五、PASD Layout 元件库 (12)六、PADS原理图设计 (15)6.1 添加元件 (15)6.2 建立新连线 (15)6.3 更改已分配的额PCB封装 (15)七、PADS Logic文件输出 (18)7.1 创建Layout 网络表 (18)7.2 PADS Logic与PCB Layout 的相互更新 (18)八、PADS Layout PCB设计 (21)8.1 元器件布局 (21)8.2 按元器件类型自动排列 (21)8.3 布局感想 (22)8.4 PCB布局谈(转载) (23)8.5 PCB Layout 布线 (24)覆铜提示: (26)一、前序对于从校园到社会转变的我,进入一家新公司,学习到的知识都是全新的,闻所未闻的,一切都是从零开始。
面试进入一家新公司,从安装学习PADS9.5到完成PCB板的布局布线最终提交给厂家生产,用了一个月的时间。
时间过得很快,我亦有一些感想和心得愿意同大家共分享。
PADS9.5软件的安装,我就不再多说了,我会在下一篇文章里说的很详细,大家有需要的可以下载。
二、PADS设计流程简介软件安装完成之后就要进行PCB板的设计制作了,这里就有一个PADS设计流程的问题。
常规PADS设计流程:设计启动→建库→原理图设计→网表调入→布局→布线→验证优化→设计资料输出→加工。
(1)设计启动。
在设计准备阶段进行产品特性评估、元器件选型、准备元件、进行逻辑关系验证等工作。
(2)建库。
第3章 PADS 中元件管理
PADS2007原理图与PCB设计
PADS (Personal Automated Design Systems )
熊根良
主要内容及目标
第1章 PADS2007概述
第14章 元件布局
第2章 PADS Logic设计准备
第15章 布线设计
第3章 元件管理
第16章 工程设计更改
第4章 设计与编辑
逻辑封装(CAE DEcal) PCB封装(PCB DEcal)
再例如7404 的PADS 元件类型(Part Type):
元件类型(Part type)名字: 7404 CAE 封装(CAE Decal): INV PCB 封装(PCB Decal): DIP14 电参数: 6个逻辑门(A 到F),使用14 个管脚中的12 个管脚,另有一个电源和一个地管脚。
通过选择工具/ 元件编辑器 (Tools/Part Editor) 进入 元件编辑器(PartEditor)。
在元件编辑器(Part Editor)内, 选择文件/新建(File/New)
从编辑项目选择类型
(Select Type of Editing Item) 选择管脚封装(Pin
Decal),然后选择OK
元件类型是PADS特有的名词,由三部分组成:CAE封装(逻辑封装) 、PCB封装、电气参数(如管脚号码和门的分配等)组成。
元件类型(Part Type) 、CAE封装(逻辑封装)、PCB封装三者之间的关系
@ 因此元件的CAE 封装和PCB封装不是 唯一的
元件类型(Part Type) 元件名称:2N2222 逻辑封装:NPN PCB封装:TO-39
单击【Create
New Lib】按钮
PADS 元器件的布局
第10章PADS Layout的元器件的布局PADS Layout是复杂的、高速印制电路板的设计环境。
它是一个强有力的基于形状化(shape-based)、规则驱动(rules-driven)的布局设计方案。
PADS Layout的布局可以通过自动和手工两种方式来进行。
本章将从布局规则开始,对如何利用PADS2007软件实现元件布局进行详细的介绍,使读者对手动布局和自动布局有一个比较全面的了解。
10.1 布局规则介绍在PCB设计中,PCB布局是指对电子元器件在印刷电路上如何规划及放置的过程,它包括规划和放置两个阶段。
合理的布局是PCB设计成功的第一步,布局结果的好坏将直接影响到布线的效果和可制造性。
不恰当的布局可能导致整个设计的失败或生产效率降低。
在PCB设计中,关于如何合理布局应当考虑PCB的可制性、合理布线的要求、某种电子产品独有的特性等。
10.1.1 PCB的可制造性与布局设计PCB的可制造性是说设计出的PCB要符合电子产品的生产条件。
如果是试验产品或者生产量不大需要手工生产,可以较少考虑;如果需要大批量生产,需要上生产线生产的产品,则PCB布局就要做周密的规划。
需要考虑贴片机、插件机的工艺要求及生产中不同的焊接方式对布局的要求,严格遵照生产工艺的要求,这是设计批量生产的PCB应当首先考虑的。
当采用波峰焊时,应尽量保证元器件的两端焊点同时接触焊料波峰。
当尺寸相差较大的片状元器件相邻排列,且间距很小时,较小的元器件在波峰焊时应排列在前面,先进入焊料池。
还应避免尺寸较大的元器件遮蔽其后尺寸较小的元器件,造成漏焊。
板上不向组件相邻焊盘图形之间的最小间距应在1mm以上。
元器件在PCB板上的排向,原则上是随元器件类型的改变而变化,即同类元器件尽可能按相同的方向排列,以便元器件的贴装、焊接和检测。
布局时,DIP封装的汇摆放的方向必须与过锡炉的方向垂直,不可平行,如图10-1所示。
如果布局上有困难,可允许水平放置IC(SOP封装的IC摆放方向与DIP相反)。
PADS软件基础与应用实例-元件摆放和布线方法
COPPER POUR CUT
COPPER POUR CUT 在灌铜区建立挖铜区。比如某些重要的网络或元
件底部需要作挖空处理,像常见的RF信号,通常 需要作挖空处理。还有变压器下面的,RJ45区域 。
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覆铜
综上所述,Copper会造成短路,那为什么还用它 呢?虽然Copper有它的不足,但它也有它的使用 环境。例如,有LM7805,AMC2576等大电流电 源芯片时,需要大面积的铜皮为芯片散热,则这 块铜皮上只能有一个网络,使用Copper命令便恰 到好处。
基于PADS电路板设计
元件摆放 布线方法 覆铜
元件摆放
元件摆放主要按照功能顺序和便于布线要求来进 行。
一些印制板按照审美学来设计,所有元件以同一 方向摆放,摆放方向是按照便于装配来考虑的。 元件排列也应便于维护和检修,但这样做有可能 会增加布线的复杂程度。
如果PCB属于很少维护或者免维修应用,那么除 了考虑装配之外,元件的方位可以忽视。
Copper Cut表示在上面介绍的实心铜皮建立挖铜 区。
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Copper Pour
Copper Pour:灌铜。 它的作用与Copper相近,也是绘制大面积的铜皮
;但是区别在于“灌”字,灌铜有独特的智能性,会 主动区分灌铜区中的过孔和焊点的网络。如果过 孔与焊点同属一个网络,灌铜将根据设定好的规 则将过孔,焊点和铜皮连接在一起。反之,则铜 皮与过孔和焊点之间会保持安全距离。灌铜的智 能性还体现在它能自动删除死铜。
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覆铜
在PADS中,大面积覆铜有2个重要概念: 1)Copper(铜皮) 2)Copper Pour (灌铜)
这2个概念对应2种的大面积覆铜的方法,对于刚 接触PADS的用户来说,很难区分。
PADSLayout各层的意义用途
PADS Layout 各层的意义用途|
P ADS 各层的意义、用途如下:
TOP 顶层- 用来走线和摆元器件,SMD 的PCB 元件及走线一般都放置在顶层。
BOTTOM 底层- 用来走线和摆元器件
LAYER-3至LAYER-20 一般层,不是电气层,可以用来扩展层电气层,也可以用来做一些标示,比如出gerber 做阻抗线的指示SMTOP: solder mask top 顶层露铜层(阻焊层),就是没有绿油覆盖22paste mask bottom 底层钢网(底层锡膏层)
底层钢网(底层锡膏层)23paste mask top 顶层钢网(顶层锡膏层)
24drill drawing 孔位层(钻孔层)
26silkscreen top 顶层丝印,丝印就是在电路板上面印标示的数据27assembly drawing top 顶层装配图
28solder mask bottom 底层露铜(底层阻焊层)
29silksceen bottom 底层丝印
30assembly drawing bottom 底层装配图
LAYER-25 是插装的器件才有的,只是在出负片的时候才有用,一般
只有当电源层定义为CAM CAM Plane
Plane 的时候geber 文件才会出负片(split/Mixe 也是出的正片),如果不加这一层,在出负片的时候这一层的管脚容易短路。
第25层包含了地电信息,主要指电层的焊盘要比正常的焊盘大20mil 左右的安全距离,保证金属化过孔之后,不会有信号与地电相连。
这就需要每个焊盘都包含有第25层的信息。
元件布局(Component Placement)操作
PADS教程:第七节–元件布局(Component Placement)操作在本教程的这一部分,你将使用元件布局命令以及在前一节中学到的方法,完成教程的设计布局。
另外还将向你介绍PADS Layout 的簇布局(Cluster Placement)功能。
在这一节中,你将学习:·进行预处理过程·建立和布放元件组合(Unions)·采用PADS Logic进行原理图驱动布局(Schematic Driven Placement)·采用查找(Find)命令放置元件·放置晶体管(Transistors)和去耦电容(Filter Capacitors)·进行元件的极坐标方式布局(Radial Placement)进行预处理过程在你继续之前,你必须先进行以下几个过程的操作。
打开设计文件为了继续操作,打开previewrules.pcb设计文件。
如果你是从前一节教程顺序学习过来的,你必须打开这个设计文件,以便不受前一节教程中改变的影响。
1. 从工具条中选择打开(Open)图标。
2. 当Save old file before reloading?提示出现后,选择No。
3. 在文件打开(File Open)对话框中,双击previewrules.pcb文件名。
设置布局栅格(Placement Grid)1. 通过键入G50,并且按回车(Enter),设置设计栅格(Design grid)为50 mils。
2. 通过键入GD50,并且按回车(Enter),设置显示栅格(Display grid)为50 mils。
执行自动元件推挤(Nudging)PADS Layout 的布局功能允许你自动地推挤或调整元件的位置,无论元件放置的有多近,甚至元件叠在一起都可以调整。
为了进行元件的自动推挤:1. 选择工具/选项(Tools/Options),选项(Options)对话框将出现。
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。
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第10章PADS Layout的元器件的布局PADS Layout是复杂的、高速印制电路板的设计环境。
它是一个强有力的基于形状化(shape-based)、规则驱动(rules-driven)的布局设计方案。
PADS Layout的布局可以通过自动和手工两种方式来进行。
本章将从布局规则开始,对如何利用PADS2007软件实现元件布局进行详细的介绍,使读者对手动布局和自动布局有一个比较全面的了解。
10.1 布局规则介绍在PCB设计中,PCB布局是指对电子元器件在印刷电路上如何规划及放置的过程,它包括规划和放置两个阶段。
合理的布局是PCB设计成功的第一步,布局结果的好坏将直接影响到布线的效果和可制造性。
不恰当的布局可能导致整个设计的失败或生产效率降低。
在PCB设计中,关于如何合理布局应当考虑PCB的可制性、合理布线的要求、某种电子产品独有的特性等。
10.1.1 PCB的可制造性与布局设计PCB的可制造性是说设计出的PCB要符合电子产品的生产条件。
如果是试验产品或者生产量不大需要手工生产,可以较少考虑;如果需要大批量生产,需要上生产线生产的产品,则PCB布局就要做周密的规划。
需要考虑贴片机、插件机的工艺要求及生产中不同的焊接方式对布局的要求,严格遵照生产工艺的要求,这是设计批量生产的PCB应当首先考虑的。
当采用波峰焊时,应尽量保证元器件的两端焊点同时接触焊料波峰。
当尺寸相差较大的片状元器件相邻排列,且间距很小时,较小的元器件在波峰焊时应排列在前面,先进入焊料池。
还应避免尺寸较大的元器件遮蔽其后尺寸较小的元器件,造成漏焊。
板上不向组件相邻焊盘图形之间的最小间距应在1mm以上。
元器件在PCB板上的排向,原则上是随元器件类型的改变而变化,即同类元器件尽可能按相同的方向排列,以便元器件的贴装、焊接和检测。
布局时,DIP封装的汇摆放的方向必须与过锡炉的方向垂直,不可平行,如图10-1所示。
如果布局上有困难,可允许水平放置IC(SOP封装的IC摆放方向与DIP相反)。
SOL正确错误图10-1 DIP封装与IC摆放的方向与过锡炉的方向垂直第10章PADS Layout的元器件的布局202 回流焊几乎适用于所有贴片元件的焊接,波峰焊则只适用于焊接矩形片状元件、圆柱形元器件、SOT和较小的SOP(管脚数小于28、脚间距在1mm以上)。
当采用波峰焊接SOP 等多脚元件时,应在锡流方向最后两个(每边各一个)焊脚外设置窃锡焊盘,防止连焊。
鉴于生产的可操作性,对于双面需要放置元器件的PCB整体设计而言,应尽可能按以下顺序优化。
(1)双面贴装,在PCB的A面布放贴片元件和插装元件,B面布放适合于波峰焊的贴片元件。
(2)双面混装,在PCB的A面布放贴片元件和插装元件,B面布放有需回流焊的贴片元件。
元件布置的有效范围:在设计需要到生产线上生产的PCB板时,X,Y方向均要留出传送边,每边 3.5mm,如不够,需另加工艺传送边。
在印刷电路板中位于电路板边缘的元器件离电路板边缘一般不小于2mm。
电路板的最佳形状为矩形,长宽比为3:2或4:3。
电路板面尺寸大于200mm×150mm时,应考虑电路板所受的机械强度。
为了精密地贴装元器件,可根据需要设计用于整块PCB的光学定位的一组图形(基准标志),用于引脚数多、引脚间距小的单个器件的光学定位图形(局部基准标志)。
基准标志常用图形有:■、●、▲、+,大小在0.5~2.0mm范围内,置于PCB或单个器件的对角线对称方向位置。
基准标志要考虑PCB材料颜色与环境的反差,通常设置成焊盘样,即覆铜或镀铅锡合金。
对于拼板,由于模板冲压偏差,可能形成板与板之间间距不一致,最好在每块拼板上都设基准标志,让机器将每块拼板当做单板看待。
在PCB设计中,还要考虑导通孔对元器件布局的影响,避免在表面安装焊盘以内,或在距表面安装焊盘0.635mm以内设置导通孔。
如果无法避免,需用阻焊剂将焊料流失通道阻断。
作为测试支撑导通孔,在设计布局时,需充分考虑不同直径的探针,进行自动在线测试(ATE)时的最小间距。
10.1.2 电路的功能单元与布局设计PCB中的布局设计中要分析电路中的电路单元,根据其功能合理地进行布局设计,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。
(2)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。
元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上;尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
(3)在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。
一般电路应尽可能使元器件平行排列。
这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。
10.1.3 特殊元器件与布局设计在PCB设计中,特殊的元器件是指高频部分的关键元器件、电路中的核心器件、易受干扰的元器件、带高压的元器件、发热量大的器件以及一些异形元器件等。
这些特殊元器件布局规则介绍 203的位置需要仔细分析,做到布局合乎电路功能的要求及生产的要求,不恰当地放置它们,可能会产生电磁兼容问题、信号完整性问题,从而导致PCB 设计的失败。
在设计如何放置特殊元器件时,首先要考虑PCB 尺寸大小。
PCB 尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。
在确定PCB 尺寸后,再确定特殊元件的位置。
最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。
特殊元器件的位置在布局时一般要遵守以下原则:(1) 尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。
易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。
(2) 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引起意外短路。
带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
(3) 重量超过15g 的元器件,应当用支架加以固定,然后焊接。
那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。
热敏元件应远离发热元件。
(4) 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局,应考虑整机的结构要求。
若是机内调节,应放在印制板上方便调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。
(5) 应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。
一个产品的成功与否,一是要注重内在质量,二是兼顾整体的美观,两者都较完美才能认为该产品是成功的。
在一个PCB 板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉。
10.1.4 布局的检查在完成元件的基本布局后,需要对布局进行检查,分以下几个方面进行:(1) 印制板尺寸是否与图纸要求的加工尺寸相符,是否符合PCB 制造工艺要求,有无定位标记。
(2) 元件在二维、三维空间上有无冲突。
(3) 元件布局是否疏密有序,排列整齐,是否全部布完。
(4) 需经常更换的元件能否方便地更换,插件板插入设备是否方便。
(5) 热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离。
(6) 调整可调元件是否方便。
(7) 在需要散热的地方,是否装了散热器,空气流是否通畅。
(8) 信号流程是否顺畅且互连最短。
(9) 插头、插座等与机械设计是否矛盾。
(10) 线路的干扰问题是否有所考虑。
第10章 PADS Layout的元器件的布局204 10.1.5 设置板框及定义各类禁止区在完成了以上操作后,我们要对板框进行设置,还有要根据需要定义一些禁止区。
一、 板框的画法板框(Board Outline )是指印刷电路板实际的形状,所有的元器件及布线都应在板框内,设计中板框在所有的层中都会显示出来。
在PADS Layout 设计中,利用绘图工具栏来进行PCB 的板框设计,单击主工具栏中的绘图(Drifting )工具栏按钮,在主工具栏的下方弹出绘图工具栏,如图10-2所示。
图10-2 绘图工具栏利用绘图工具栏可以进行建立2D 线、板子边框、各种字符、铜皮/覆铜、切割区和禁止区等设计。
下面对各绘图按钮的功能做简要介绍。
选择:取消当前命令并返回到选择模式。
2D 线:建立2D连线,用来表示如箭头标记、元件外框等没有电气性能的符号。
铜线:铺设实心铜皮,绘制覆铜的区域或绘制线。
剪裁铜线:从铺设好的实心铜皮剪切出各种图形的铜皮。
灌铜:绘制灌铜区的外框。
禁止灌铜:设置灌铜区域中的禁止灌铜区。
板框或剪切:绘制PCB 板框及剪切板框块。
禁止区:对于某一设置的区域进行控制,如高度控制、禁止在这一区域布线、覆铜等。
文本:增加文字描述。
灌注:灌注需要覆铜的区域。
库:从库中提取各种二维线的图形或冻结图形。
分割区:建立混合分割层中各分割区域。
剪裁分割区:建立混合分割层禁止区。
自动划分:在混合分割层中自动划分各区域。
恢复:恢复灌铜。
增加标签:为元器件、跳线增加关于型号、设计参数等的标签、标注。
导入:导入DXF 文件。
选项:打开参数对话框,定义各种参数。
下面利用PADS Layout 自带的preview.pcb 为例,介绍板框的画法。
如图10-3所示是布线后的PCB 设计图,如图10-4所示是preview.pcb 的PCB 板框图。
布局规则介绍205图10-3 preview.pcb 的PCB 设计图图10-4 preview.pcb 的PCB 板框图应用绘图工具栏能够绘制覆铜的形状、禁止布线区及相关的没有电气属性的图形。
在绘图工具栏中单击相关的按钮进行绘图,这时的鼠标指针在工作区中是一个带“V ”的十字图标 ,单击鼠标右键,弹出绘图选择菜单,如图10-5所示。
图10-5 绘图选择菜单在菜单中选择多边形(Polygon )、圆(Circle )、矩形(Rectangle )、线(Path )用来绘制相关的图形,选择Path 可以绘制任意不封闭的走线。
在弹出菜单中选择直角(Orthogonal ),在绘图中只能绘出水平的或垂直的线。
在弹出菜单中选择对角线第10章 PADS Layout的元器件的布局206 (Diagonal ),在绘图中能够绘出水平、垂直及45°角的线。
在弹出菜单中选择任意角度(Any Angle ),在绘图中能够绘出任意角度的线。
在绘图中可以根据需要进行相关参数的设置。
(1) 设置绘图线的宽度。
在弹出菜单中选择宽度(Width )命令,弹出线宽设置对话框,如图10-6所示,输入需要的线宽,按回车键即可,单位为Mil 。
(2) 绘图层的设置。
当要把图形绘制在非顶层的时候,就需要进行层的设置,在弹出菜单中选择层(Layer ),弹出“层设置”对话框,如图10-7所示,输入需要绘图的层,按回车键。
图10-6 线宽设置对话框 图10-7 层设置对话框 (3) 倒角设置。