PCB流程及经验简述

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PCB制作流程
注:这只是Belvey结合经验并参考官方文文档所得,
具体参考官方文档《TU0117 Getting Started with PCB Design.PDF》
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1、建立PCB Project,并保存
2、新建原理图纸,并保存  设置原理图纸选项。
3、新建原理图库,并保存,然后新建器件,或从已有库中导入器件(Extract功能,直接在安装文件夹中的双击IntLib文件导入),灵活应用元件的查找功能。
4、新建PCB图纸,推荐使用PCB Board Wizard来创建PCB图纸。并保存。
5、新建封装库,自己新建封装,或直接从已有库中导入,推荐直接导入或在现有基础上修改。注意,在新建自己的封装时必须使用PAD来与原理图中的引脚相对应(这点很重要否则后面会有很多错)。
6、利用Tools>>annotate schematics工具对原理图中的器件进行编号。
7、打开FootPrint Manager,对所有的器件的封装进行配置。
8、编译原理图,并导入PCB中。
9、在PCB中摆放元器件,需注意间距的大小。
10、设置Rules。
11、自动布线,或者手动布线。
12、检测规则(Design Rule Check),注意删掉Room框(导入PCB的原始框)否则会报错
13、覆铜。


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各层介绍
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1、机械层(mechanical)
机械层一般用来绘制印制电路板的边框(边界),通常只需使用一个机械层。另外可以防止装配方法的指示性信息:电路板物理尺寸下,尺寸标记,数据资料,过孔信息等。


2、丝印层(OverLay,Silkscreen)
有顶层丝印和底层丝印。用来画器件轮廓,器件编号和一些图案等。


3、信号层(SignalLayer)
对于两层板,主要是TopLayer和BottomLayer层。多层板的话还有若干个中间层(Mid),主要作用是放置走线,文本以及覆铜(ploygon)等。


4、内部电源/接地层(Internal Planes)
内部电源/接地层主要用于4层以上印制电路板作为电源和接地专用布线层。


5、阻焊层(Solder Mask)
绿油覆盖层。这一层是负片输出。阻焊区域一般比焊盘区域稍大。AD9中可通过规则设置阻焊层的大小


6、锡膏防护层(Paste Mask)
这一层主要用来制作钢网,这一层不用发给PCB厂家,而应发给回流焊厂家。也是负片输出。锡膏层一般比焊盘区域稍小。AD9中可通过规则设置锡膏层的大小,如下图(下图中的规则是锡膏层与焊盘区一样大。锡膏层只能比焊盘区小或一样大,否则锡膏层略大可能引起相邻的焊盘短路)。


7、钻孔层(Drill)
分为钻孔引导层(DrillGuide)和钻孔数据层(DrillDrawing),用于绘制钻孔孔径和孔的定位。这个层不太清楚怎么回事,在绘制焊盘和过孔的时候这个层会自动画上?不需要专门改动这两个层?


8、进制布线层(keep out layer)
用于定义原件放置的区域,通常在禁止布线层上放置线段,弧线(arc)和圆形来构成闭合区域,在这个闭合区域内才允许进行原件的自动布局和自动布线。


9、多层(multi-layer)
该层代表所有的信号层,在它上面防止的原件会自动的放到所有的信号层上。





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Rules介绍
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通过Design>>rules打开rules管理工具
对于需要修改的项可以不直接修改现有项,而通过新建项并设置优先级来建立自己的约束。
常用设置
1、Electrical: Clearance

2、Routing:Width

3、Manufacturing:Minimum Solder Mask Silver,silkscreenOverComponent等,具体自己看(英文很简单)。

注意:对于Design Rule Check检测出的错很多是因为Rules设置不合理,具体的需要根据PCB厂家的工艺等要求确定




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PCB基础介绍
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1、PCB板子
  通常PCB德颜色都是绿色或棕色,这是阻焊层的颜色,是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方,在阻焊层上还会印刷上一层的丝网印刷层(Silk Screen)。通常在这上面会印上文字与符号(大多是白色),以表示出个零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称为图标面(Legend)。
2、印制板技术

  印制板的技术水平的标志是在2.5mm或2.54mm的标准网格交点上的两个焊盘之间能布设导线的根数。两焊盘之间布设一根导线为低密度印制板,其导线宽度大于0.3mm;在两个焊盘之间布设两根导线为中密度印制板,其导线宽度月0.2mm;两个焊盘之间布设3根线为高密度印制板,其导线宽度约为0.1-0.15mm;两个焊盘之间布设4跟导线可算是超高密度印制板,其现款为0.05-0.08mm。杜宇多层板还应一孔径大小,层数多少最为综合命盘标志。

印制电路发展水平

(1995)孔径:0.15mm,线宽:0.05mm,板厚/孔径比:40,孔密度:55孔/平方厘米。  
(华强PCB)孔径:0.2mm,线宽:0.076mm,板厚:0.4-3.5mm。


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自动布线一般规则(低密度板)
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1、划定布线区域距PCB变<=1mm的区域,以及安装孔周围1mm内。
2、电源线尽可能宽,不应低于18mil;信号线不应低于12mil;CPU出入线不应低于10mil,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;
5、注意电源线与地线尽可能呈放射状,以及信号线不能出现会回环布线,


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覆铜
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覆铜作用及注意事项:
  减小地线阻抗,提高抗干扰能力;降低压降,提高电源效率;还有,与地线相连,减小环路面积。

  覆铜需要处理好几个问题:一是不同地的单点连接,做法是通过0欧电阻或者磁珠或者电感连接;二是晶振附近的覆铜,电路中的晶振为一高频发射源,做法是在环绕晶振敷铜,然后将晶振的外壳另行接地。三是孤岛(死区)问题,如果觉得很大,那就定义个地过孔添加进去也费不了多大的事。 

  大面积覆铜好还是网格覆铜好,不好一概而论。大面积覆铜,如果过波峰焊时,板子就可能会翘起来,甚至会起泡。从这点来说,网格的散热性要好些。通常是高频电路对抗干扰要求高的多用网格,低频电路有大电流的电路等常用完整的铺铜。 

  在开始布线时,应对地线一视同仁,走线的时候就应该把地线走好,不能依靠于覆铜后通过添加过孔来消除为连接的地引脚,这样的效果很不好。当然如果选用的是网格覆铜,这些地连线就有些影响美观,如果是细心人就删除吧。 


四层板覆铜
  对于电源层(VCC,GND)选用internal plane,不需要覆铜。对于TOP,BOTTOM层跟需要而定。







































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