PCBlayout設計

一、 PCB 設計流程一般來說PCB基本設計流程:前期準備->PCB結構設計->PCB佈局->佈線->佈線優化和絲印->網絡和DRC 檢查和結構檢查->制板。
1、前期準備包括準備元件庫和原理圖,在開始進行布板時,得先完成原理圖的設計。我們公司基本是用Protel 99 畫圖,我們常用的元件庫也都基本具備,也是我們公司常用的標準。對於一些元件沒有元件庫的,需要自己根據元件資料標準尺寸做元件庫。雖然SCH 的元件庫的要求沒有 PCB 元件庫的要求高,但也要做到知其名達其意。
2PCB 結構設計將結構組發過來的 CAD 文件轉成 dxf 文件,以便將其結構導進 Protel,確定電路板的尺寸和各項機械定位孔,在PCB 設計環境下繪製 PCB 板面,並按定位要求放置所需的接插件、螺絲孔、裝配孔等等。並充分考慮和確定佈線區域和非佈線區域(如螺絲孔周圍多大範圍屬於非佈線區域)PS:一般螺絲孔的禁止佈線區域是孔徑的一倍。

3PCB 佈局佈局簡單來說就是在板子上放好元器件,在完成原理圖後,就可以在原理圖上生成網絡表(Design->Update PCB),選擇需要導進元件和網表的PCB 文件,導進PCB後,就看見器件全堆上去了,各管腳之間還有飛線提示連接。然後就可以對器件佈局了,一般佈局按如下原則進行:① 按電氣性能合理分區,一般分爲數字、模擬電路區和功率驅動區。② 集成電路的電源輸入和地之間需加去耦電容。③ 發熱元件應和溫度敏感元件分開放置。④ 放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸。⑤ 明確禁止放元件區域,防止誤放元件。⑥ 佈局要求要均衡,疏密有序,切不可頭重腳輕等。需要特別注意,在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所佔面積和高度)、元器件之間的相對位置,以保證電路板的電氣性能和生產安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠體現的前提下,適當修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件要擺放整齊、方向一致,不能擺得“錯落有致”。這個步驟關係到板子整體形象和下一步佈線的難易程度,所以一點要花大力氣去考慮。佈局時,對不太肯定的地方可以先作初步佈線,充分考慮,做到統籌兼顧。

4、佈線佈線是整個PCB 設計中最重要的工序,這將直接影響着 PCB 板的性能好壞。PCB 的設計過程中,佈線一般有這麼三種境界的劃分:首先是布通,這是PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通,搞得到處是飛線,那將是一塊不合格的板子,可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之後,認真調整佈線,使其能達到最佳的電器性能。比如我們驅動板上的高頻信號走線時一般都伴地走線。類似HC245 IC 地線走法需要滿足 EMC 要求等。 接着是美觀。假如你的佈線布通了,也沒有什麼影響電器性能的地方,但是一眼看過去雜亂無章的,加上五彩繽紛、花花綠綠的,這樣給測試和維修帶來極大的不便。所以佈線要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現。佈線時主要按以下原則進行:① 預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行佈線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免產生反射干擾。高頻信號需要加地線隔離。兩相鄰層的佈線要互相垂直。平行容易產生寄生耦合。② 電源線需要按照實際的燈管數量來計算其走線寬度,我們一般是按照 1mm的線寬過 1A 電流來估算。③ 時鐘和數據線要儘量短,且不能引得到處都是。④ 儘可能採用45º的折線佈線,不可使用90º折線,以減小高頻信號的輻射。⑤ 關鍵的線儘量短而粗,並在兩邊加上保護地,主要是高頻信號線。⑥ 關鍵信號應預留測試點,以方便生產和維修檢測用。⑦ 佈線完成後,應對佈線進行優化;同時經初步網絡檢查和 DRC 檢查無誤後,對未佈線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線和電源線用,在印製板上把沒被用上的地方都與地相連接作爲地線用。如有可能,電源,地線各佔用一層。
5、佈線優化和絲印原理圖和佈線完成後,應對佈線進行優化,讓地線和電源線充分利用空間。按要求加上mark 點,以便貼片。整理元件絲印,方向應保持一致。
6、網絡和DRC 檢查和結構檢查網絡和 DRC 檢查無誤後,進行覆銅然後再過一次 DRC。另外保存一份 DWG文件,供做鋼網和進行結構檢查。主要檢查要點詳細見下圖


1、 線寬 PCB 設計時銅箔厚度和走線寬度與電流有着相應關係,見下表:



注意: PCB 設計加工中,常用 OZ(盎司)作爲銅皮厚度單位, 1OZ 銅厚的定義 1 平方英尺面積內銅箔的重量爲 1 盎,對應的物理厚度爲 35um;2OZ 銅厚爲70um我們設計中的 PCB 板厚基本有 0.3mm1.0mm 2.0mm。銅厚也常用 1A 2A 銅,這要根據實際的情況來決定。如果沒有特殊情況,我們一般是做外層1A 銅,內層 0.5A 銅。






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