PCB流程及經驗簡述

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PCB製作流程
注:這只是Belvey結合經驗並參考官方文文檔所得,
具體參考官方文檔《TU0117 Getting Started with PCB Design.PDF》
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1、建立PCB Project,並保存
2、新建原理圖紙,並保存  設置原理圖紙選項。
3、新建原理圖庫,並保存,然後新建器件,或從已有庫中導入器件(Extract功能,直接在安裝文件夾中的雙擊IntLib文件導入),靈活應用元件的查找功能。
4、新建PCB圖紙,推薦使用PCB Board Wizard來創建PCB圖紙。並保存。
5、新建封裝庫,自己新建封裝,或直接從已有庫中導入,推薦直接導入或在現有基礎上修改。注意,在新建自己的封裝時必須使用PAD來與原理圖中的引腳相對應(這點很重要否則後面會有很多錯)。
6、利用Tools>>annotate schematics工具對原理圖中的器件進行編號。
7、打開FootPrint Manager,對所有的器件的封裝進行配置。
8、編譯原理圖,並導入PCB中。
9、在PCB中擺放元器件,需注意間距的大小。
10、設置Rules。
11、自動佈線,或者手動佈線。
12、檢測規則(Design Rule Check),注意刪掉Room框(導入PCB的原始框)否則會報錯
13、覆銅。


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各層介紹
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1、機械層(mechanical)
機械層一般用來繪製印製電路板的邊框(邊界),通常只需使用一個機械層。另外可以防止裝配方法的指示性信息:電路板物理尺寸下,尺寸標記,數據資料,過孔信息等。


2、絲印層(OverLay,Silkscreen)
有頂層絲印和底層絲印。用來畫器件輪廓,器件編號和一些圖案等。


3、信號層(SignalLayer)
對於兩層板,主要是TopLayer和BottomLayer層。多層板的話還有若干個中間層(Mid),主要作用是放置走線,文本以及覆銅(ploygon)等。


4、內部電源/接地層(Internal Planes)
內部電源/接地層主要用於4層以上印製電路板作爲電源和接地專用佈線層。


5、阻焊層(Solder Mask)
綠油覆蓋層。這一層是負片輸出。阻焊區域一般比焊盤區域稍大。AD9中可通過規則設置阻焊層的大小


6、錫膏防護層(Paste Mask)
這一層主要用來製作鋼網,這一層不用發給PCB廠家,而應發給迴流焊廠家。也是負片輸出。錫膏層一般比焊盤區域稍小。AD9中可通過規則設置錫膏層的大小,如下圖(下圖中的規則是錫膏層與焊盤區一樣大。錫膏層只能比焊盤區小或一樣大,否則錫膏層略大可能引起相鄰的焊盤短路)。


7、鑽孔層(Drill)
分爲鑽孔引導層(DrillGuide)和鑽孔數據層(DrillDrawing),用於繪製鑽孔孔徑和孔的定位。這個層不太清楚怎麼回事,在繪製焊盤和過孔的時候這個層會自動畫上?不需要專門改動這兩個層?


8、進制佈線層(keep out layer)
用於定義原件放置的區域,通常在禁止佈線層上放置線段,弧線(arc)和圓形來構成閉合區域,在這個閉合區域內才允許進行原件的自動佈局和自動佈線。


9、多層(multi-layer)
該層代表所有的信號層,在它上面防止的原件會自動的放到所有的信號層上。





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Rules介紹
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通過Design>>rules打開rules管理工具
對於需要修改的項可以不直接修改現有項,而通過新建項並設置優先級來建立自己的約束。
常用設置
1、Electrical: Clearance

2、Routing:Width

3、Manufacturing:Minimum Solder Mask Silver,silkscreenOverComponent等,具體自己看(英文很簡單)。

注意:對於Design Rule Check檢測出的錯很多是因爲Rules設置不合理,具體的需要根據PCB廠家的工藝等要求確定




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PCB基礎介紹
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1、PCB板子
  通常PCB德顏色都是綠色或棕色,這是阻焊層的顏色,是絕緣的防護層,可以保護銅線,也可以防止零件被焊到不正確的地方,在阻焊層上還會印刷上一層的絲網印刷層(Silk Screen)。通常在這上面會印上文字與符號(大多是白色),以表示出個零件在板子上的位置。絲網印刷面也被稱爲圖標面(Legend)。
2、印製板技術

  印製板的技術水平的標誌是在2.5mm或2.54mm的標準網格交點上的兩個焊盤之間能佈設導線的根數。兩焊盤之間佈設一根導線爲低密度印製板,其導線寬度大於0.3mm;在兩個焊盤之間佈設兩根導線爲中密度印製板,其導線寬度月0.2mm;兩個焊盤之間佈設3根線爲高密度印製板,其導線寬度約爲0.1-0.15mm;兩個焊盤之間佈設4跟導線可算是超高密度印製板,其現款爲0.05-0.08mm。杜宇多層板還應一孔徑大小,層數多少最爲綜合命盤標誌。

印製電路發展水平

(1995)孔徑:0.15mm,線寬:0.05mm,板厚/孔徑比:40,孔密度:55孔/平方釐米。  
(華強PCB)孔徑:0.2mm,線寬:0.076mm,板厚:0.4-3.5mm。


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自動佈線一般規則(低密度板)
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1、劃定佈線區域距PCB變<=1mm的區域,以及安裝孔周圍1mm內。
2、電源線儘可能寬,不應低於18mil;信號線不應低於12mil;CPU出入線不應低於10mil,線間距不低於10mil。
3、正常過孔不低於30mil。
4、雙列直插:焊盤60mil,孔徑40mil;
5、注意電源線與地線儘可能呈放射狀,以及信號線不能出現會迴環佈線,


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覆銅
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覆銅作用及注意事項:
  減小地線阻抗,提高抗干擾能力;降低壓降,提高電源效率;還有,與地線相連,減小環路面積。

  覆銅需要處理好幾個問題:一是不同地的單點連接,做法是通過0歐電阻或者磁珠或者電感連接;二是晶振附近的覆銅,電路中的晶振爲一高頻發射源,做法是在環繞晶振敷銅,然後將晶振的外殼另行接地。三是孤島(死區)問題,如果覺得很大,那就定義個地過孔添加進去也費不了多大的事。 

  大面積覆銅好還是網格覆銅好,不好一概而論。大面積覆銅,如果過波峯焊時,板子就可能會翹起來,甚至會起泡。從這點來說,網格的散熱性要好些。通常是高頻電路對抗干擾要求高的多用網格,低頻電路有大電流的電路等常用完整的鋪銅。 

  在開始佈線時,應對地線一視同仁,走線的時候就應該把地線走好,不能依靠於覆銅後通過添加過孔來消除爲連接的地引腳,這樣的效果很不好。當然如果選用的是網格覆銅,這些地連線就有些影響美觀,如果是細心人就刪除吧。 


四層板覆銅
  對於電源層(VCC,GND)選用internal plane,不需要覆銅。對於TOP,BOTTOM層跟需要而定。







































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