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PCB 布线心得

1、电路版设计的早期工作 1、使用原理图设计工具绘制原理图,并生成相应的网络表。当然,在某些特殊情况下,如电路版本相对简单,已经有了网络表,也不能设计原理图,直接进入PCB设计系统,在PCB在设计系统中,可直接用零件包装,手动生成网络表。 2.手动更改网络表,将某些元件上没有的焊盘定义为与之相连的网络,无需任何物理连接就可以定义为地面或保护地。将一些原理图与PCB封装库引脚名称不一致的设备引脚名称改为和PCB特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准装置封装仓库 建议将所有绘制的设备放入自己建立的设备中PCB 图书馆专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等 1、进入PCB系统设置后的第一步是设置PCB设计环境,包括格点尺寸和类型、光标类型、层参数、布线参数等。大多数参数可以使用系统默认值,这些参数符合个人习惯,以后不需要修改。 2.规划电路版主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸等。在需要固定孔的地方放置适当尺寸的焊盘。mm 的螺丝可用6.5~8mm 的外径和3.2~3.5mm 标准板的内径焊盘可以从其他板或PCB izard 中调入。 注:在绘制电路版地边框之前,必须将当前层设置为Keep Out层,即禁止布线层。 四、打开所有要用的东西PCB 库文件转移到网络表文件并修改零件包装 这一步是一个非常重要的环节,网络表是PCB自动布线的灵魂也是原理图设计与印象电路版设计的接口。电路版的布线只能在安装网络表后进行。 在原理图设计过程中,ERC检查不涉及零件的包装。因此,在设计原理图时,可能会忘记零件的包装,在引入网络表时,可以根据设计情况修改或补充零件的包装。 当然,它可以直接存在PCB内部人工生成网络表,并包装指定的零件。 五、零件包装位置的布置,又称零件布局 Protel99可以自动布局,也可以手动布局。如果自动布局运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令,你需要足够的耐心。布线的关键是布局多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件,按住鼠标左键不放,拖住这个元件到达目的地,放开左键,将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件,然后旋转、展开和整理成组,就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后,使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。 提示:在自动选择时,使用Shift+X或Y和Ctrl+X或Y可展开和缩紧选定组件的X、Y方向。 注意:零件布局,应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件,并定这些器件,然后是大的占位置的器件和电路的核心元件,再是外围的小元件。 六、根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定 假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区。对于大板子,应在中间多加固定螺丝孔。板上有重的器件或较大的接插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔,有需要的话可在适当位置放上一些测试用焊盘,最好在原理图中就加上。将过小的焊盘过孔改大,将所有固定螺丝孔焊盘的网络定义到地或保护地等。 放好后用VIEW3D 功能察看一下实际效果,存盘。 七、布线规则设置 布线规则是设置布线的各个规范(象使用层面、各组线宽、过孔间距、布线的拓朴结构等部分规则,可通过Design-Rules 的Menu 处从其它板导出后,再导入这块板)这个步骤不必每次都要设置,按个人的习惯,设定一次就可以。 选Design-Rules 一般需要重新设置以下几点: 1、安全间距(Routing标签的Clearance Constraint) 它规定了板上不同网络的走线焊盘过孔等之间必须保持的距离。一般板子可设为0.254mm,较空的板子可设为0.3mm,较密的贴片板子可设为0.2-0.22mm,极少数印板加工厂家的生产能力在0.1-0.15mm,假如能征得他们同意你就能设成此值。0.1mm 以下是绝对禁止的。 2、走线层面和方向(Routing标签的Routing Layers) 此处可设置使用的走线层和每层的主要走线方向。请注意贴片的单面板只用顶层,直插型的单面板只用底层,但是多层板的电源层不是在这里设置的(可以在Design-Layer Stack Manager中,点顶层或底层后,用Add Plane 添加,用鼠标左键双击后设置,点中本层后用Delete 删除),机械层也不是在这里设置的(可以在Design-Mechanical Layer 中选择所要用到的机械层,并选择是否可视和是否同时在单层显示模式下显示)。 机械层1 一般用于画板子的边框; 机械层3 一般用于画板子上的挡条等机械结构件; 机械层4 一般用于画标尺和注释等,具体可自己用PCB Wizard 中导出一个PCAT结构的板子看一下 3、过孔形状(Routing标签的Routing Via Style) 它规定了手工和自动布线时自动产生的过孔的内、外径,均分为最小、最大和首选值,其中首选值是最重要的,下同。 4、走线线宽(Routing标签的Width Constraint) 它规定了手工和自动布线时走线的宽度。整个板范围的首选项一般取0.2-0.6mm,另添加一些网络或网络组(Net Class)的线宽设置,如地线、+5 伏电源线、交流电源输入线、功率输出线和电源组等。网络组可以事先在Design-Netlist Manager中定义好,地线一般可选1mm 宽度,各种电源线一般可选0.5-1mm 宽度,印板上线宽和电流的关系大约是每毫米线宽允许通过1安培的电流,具体可参看有关资料。当线径首选值太大使得SMD 焊盘在自动布线无法走通时,它会在进入到SMD 焊盘处自动缩小成最小宽度和焊盘的宽度之间的一段走线,其中Board 为对整个板的线宽约束,它的优先级最低,即布线时首先满足网络和网络组等的线宽约束条件。 5、敷铜连接形状的设置(Manufacturing标签的Polygon Connect Style) 建议用Relief Connect 方式导线宽度Conductor Width 取0.3-0.5mm 4 根导线45 或90 度。 其余各项一般可用它原先的缺省值,而象布线的拓朴结构、电源层的间距和连接形状匹配的网络长度等项可根据需要设置。 选Tools-Preferences,其中Options 栏的Interactive Routing 处选Push Obstacle (遇到不同网络的走线时推挤其它的走线,Ignore Obstacle为穿过,Avoid Obstacle 为拦断)模式并选中Automatically Remove (自动删除多余的走线)。Defaults 栏的Track 和Via 等也可改一下,一般不必去动它们。 在不希望有走线的区域内放置FILL 填充层,如散热器和卧放的两脚晶振下方所在布线层,要上锡的在Top 或Bottom Solder 相应处放FILL。 布线规则设置也是印刷电路版设计的关键之一,需要丰富的实践经验。 八、自动布线和手工调整 1、点击菜单命令Auto Route/Setup 对自动布线功能进行设置 选中除了Add Testpoints 以外的所有项,特别是选中其中的Lock All Pre-Route 选项,Routing Grid 可选1mil 等。自动布线开始前PROTEL 会给你一个推荐值可不去理它或改为它的推荐值,此值越小板越容易100%布通,但布线难度和所花时间越大。 2、点击菜单命令Auto Route/All 开始自动布线 假如不能完全布通则可手工继续完成或UNDO 一次(千万不要用撤消全部布线功能,它会删除所有的预布线和自由焊盘、过孔)后调整一下布局或布线规则,再重新布线。完成后做一次DRC,有错则改正。布局和布线过程中,若发现原理图有错则应及时更新原理图和网络表,手工更改网络表(同第一步),并重装网络表后再布。 3、对布线进行手工初步调整 需加粗的地线、电源线、功率输出线等加粗,某几根绕得太多的线重布一下,消除部分不必要的过孔,再次用VIEW3D 功能察看实际效果。手工调整中可选Tools-Density Map 查看布线密度,红色为最密,黄色次之,绿色为较松,看完后可按键盘上的End 键刷新屏幕。红色部分一般应将走线调整得松一些,直到变成黄色或绿色。 九、切换到单层显示模式下(点击菜单命令Tools/Preferences,选中对话框中Display栏的Single Layer Mode) 将每个布线层的线拉整齐和美观。手工调整时应经常做DRC,因为有时候有些线会断开而你可能会从它断开处中间走上好几根线,快完成时可将每个布线层单独打印出来,以方便改线时参考,其间也要经常用3D显示和密度图功能查看。 最后取消单层显示模式,存盘。 十、如果器件需要重新标注可点击菜单命令Tools/Re-Annotate 并选择好方向后,按OK钮。 并回原理图中选Tools-Back Annotate 并选择好新生成的那个*.WAS 文件后,按OK 钮。原理图中有些标号应重新拖放以求美观,全部调完并DRC 通过后,拖放所有丝印层的字符到合适位置。 注意字符尽量不要放在元件下面或过孔焊盘上面。对于过大的字符可适当缩小,DrillDrawing 层可按需放上一些坐标(Place-Coordinate)和尺寸((Place-Dimension)。 最后再放上印板名称、设计版本号、公司名称、文件首次加工日期、印板文件名、文件加工编号等信息(请参见第五步图中所示)。并可用第三方提供的程序来加上图形和中文注释如BMP2PCB.EXE 和宏势公司ROTEL99 和PROTEL99SE 专用PCB 汉字输入程序包中的FONT.EXE 等。 十一、对所有过孔和焊盘补泪滴 补泪滴可增加它们的牢度,但会使板上的线变得较难看。顺序按下键盘的S 和A 键(全选),再选择Tools-Teardrops,选中General 栏的前三个,并选Add 和Track 模式,如果你不需要把最终文件转为PROTEL 的DOS 版格式文件的话也可用其它模式,后按OK 钮。完成后顺序按下键盘的X 和A 键(全部不选中)。对于贴片和单面板一定要加。 十二、放置覆铜区 将设计规则里的安全间距暂时改为0.5-1mm 并清除错误标记,选Place-Polygon Plane 在各布线层放置地线网络的覆铜(尽量用八角形,而不是用圆弧来包裹焊盘。最终要转成DOS 格式文件的话,一定要选择用八角形)。下图即为一个在顶层放置覆铜的设置举例: 设置完成后,再按OK 扭,画出需覆铜区域的边框,最后一条边可不画,直接按鼠标右键就可开始覆铜。它缺省认为你的起点和终点之间始终用一条直线相连,电路频率较高时可选Grid Size 比Track Width 大,覆出网格线。 相应放置其余几个布线层的覆铜,观察某一层上较大面积没有覆铜的地方,在其它层有覆铜处放一个过孔,双击覆铜区域内任一点并选择一个覆铜后,直接点OK,再点Yes 便可更新这个覆铜。几个覆铜多次反复几次直到每个覆铜层都较满为止。将设计规则里的安全间距改回原值。 十三、最后再做一次DRC 选择其中Clearance Constraints Max/Min Width Constraints Short Circuit Constraints 和Un-Routed Nets Constraints 这几项,按Run DRC 钮,有错则改正。全部正确后存盘。 十四、对于支持PROTEL99SE 格式(PCB4.0)加工的厂家可在观看文档目录情况下,将这个文件导出为一个*.PCB 文件;对于支持PROTEL99 格式(PCB3.0)加工的厂家,可将文件另存为PCB 3.0 二进制文件,做DRC。通过后不存盘退出。在观看文档目录情况下,将这个文件导出为一个*.PCB 文件。由于目前很大一部分厂家只能做DOS 下的PROTEL AUTOTRAX 画的板子,所以以下这几步是产生一个DOS 版PCB 文件必不可少的: 1、将所有机械层内容改到机械层1,在观看文档目录情况下,将网络表导出为*.NET 文件,在打开本PCB 文件观看的情况下,将PCB 导出为PROTEL PCB 2.8 ASCII FILE 格式的*.PCB 文件。 2 、用PROTEL FOR WINDOWS PCB 2.8 打开PCB 文件,选择文件菜单中的另存为,并选择Autotrax 格式存成一个DOS 下可打开的文件。 3、用DOS 下的PROTEL AUTOTRAX 打开这个文件。个别字符串可能要重新拖放或调整大小。上下放的全部两脚贴片元件可能会产生焊盘X-Y大小互换的情况,一个一个调整它们。大的四列贴片IC 也会全部焊盘X-Y 互换,只能自动调整一半后,手工一个一个改,请随时存盘,这个过程中很容易产生人为错误。PROTEL DOS 版可是没有UNDO 功能的。假如你先前布了覆铜并选择了用圆弧来包裹焊盘,那么现在所有的网络基本上都已相连了,手工一个一个删除和修改这些圆弧是非常累的,所以前面推荐大家一定要用八角形来包裹焊盘。这些都完成后,用前面导出的网络表作DRC Route 中的Separation Setup ,各项值应比WINDOWS 版下小一些,有错则改正,直到DRC 全部通过为止。 也可直接生成GERBER 和钻孔文件交给厂家选File-CAM Manager 按Next>钮出来六个选项,Bom 为元器件清单表,DRC 为设计规则检查报告,Gerber 为光绘文件,NC Drill 为钻孔文件,Pick Place 为自动拾放文件,Test Points 为测试点报告。选择Gerber 后按提示一步步往下做。其中有些与生产工艺能力有关的参数需印板生产厂家提供。直到按下Finish 为止。在生成的Gerber Output 1 上按鼠标右键,选Insert NC Drill 加入钻孔文件,再按鼠标右键选Generate CAM Files 生成真正的输出文件,光绘文件可导出后用CAM350 打开并校验。注意电源层是负片输出的。 十五、发Email 或拷盘给加工厂家,注明板材料和厚度(做一般板子时,厚度为1.6mm,特大型板可用2mm,射频用微带板等一般在0.8-1mm 左右,并应该给出板子的介电常数等指标)、数量、加工时需特别注意之处等。Email发出后两小时内打电话给厂家确认收到与否。 十六、产生BOM 文件并导出后编辑成符合公司内部规定的格式。 十七、将边框螺丝孔接插件等与机箱机械加工有关的部分(即先把其它不相关的部分选中后删除),导出为公制尺寸的AutoCAD R14 的DWG 格式文件给机械设计人员。 十八、整理和打印各种文档。如元器件清单、器件装配图(并应注上打印比例)、安装和接线说明等 1. PCB设计快捷键(单次按键) 单次按键是指按下该键并放开。 1-01 * 在PCB电气层之间切换(小键盘上的*)。在交互布线的 过程中,按此键则换层并自动添加过孔。这很常用。 1-02 Tab键 在交互布线或放置元件、过孔等对象的过程中修改对象属性。 例如改变走线的的宽度,这很常用。 1-03 空格键 在交互布线的过程中,切换布线方向。这很常用。 1-04 Backspace键 在交互布线(手动布线)的过程中,放弃上一步操作。很常用。 1-05 主键盘上的1 在交互布线的过程中,切换布线方法(设定每次单击鼠标布1 段线还是2段线)。 1-06 主键盘上的2 在交互布线的过程中,添加一个过孔,但不换层。 1-07 Q 在公制和英制之间切换。 1-08 Delete 删除已被选择的对象。 2. PCB设计快捷键(组合按键) 组合按键是指,先按住第一个键不放,然后按下第二个键,再放开这两个键。组合键用+号 表示。例如Shift+S表示,先按住Shift键不放,然后按下S键,再放开这两个键。 2-01 Shift+S 切换单层显示和多层显示。 2-02 Shift+空格键 在交互布线的过程中,切换布线形状。 2-03 Shift+C 清除当前过滤器。(当显示一片灰暗时,可恢复正常显示) 2-04 Ctrl+鼠标左键 高亮显示同网络名的对象(鼠标左键必须点到有网络名的对象) 2-05 Ctrl+R 一次复制,并可连续多次粘贴。 2-06 Ctrl+C 复制 2-07 Ctrl+V 粘贴 2-08 Ctrl+S 保存文档。 3. PCB设计快捷键(多次按键) 多次按键是指,先按下第一个键并放开,然后按下第二个键并放开,以此类推。多次按键 用逗号“,”表示。 多次按键有很多,但是完全可以自己找到。在PCB设计状态下,随便按下A~Z中的一个 字母(第一次按键),便弹出一个与该字母相关的快捷菜单,菜单提示中的带下划线的字 母便是第二次按键。 3-01 J,L 定位到指定的坐标的位置。这时要注意确认左下角的坐标值, 如果定位不准,可以放大视图并重新定位,如果还是不准,则 需要修改栅格吸附尺寸。(定位坐标应该为吸附尺寸的整数倍) 3-02 J,C 定位到指定的元件处。在弹出的对话框内输入该元件的编号。 Company Ltd. 第2页 共2页 3-03 R,M 测量任意两点间的距离。 3-04 R,P 测量两个元素之间的距离。 3-05 G,G 设定栅格吸附尺寸。 3-06 O,Y 设置PCB颜色。 3-07 O,B 设置PCB属性。 3-08 O,P 设置PCB相关参数 3-09 O,M 设置PCB层的显示与否。 3-10 D,K 打开PCB层管理器 3-11 E,O,S 设置PCB原点。 3-12 E,F,L 设置PCB元件(封装)的元件参考点。(仅用于PCB元件库) 元件参考点的作用:假设将某元件放置到PCB中,该元件在 PCB中的位置(X、Y坐标)就是该元件的参考点的位置, 当在PCB中放置或移动该元件时,鼠标指针将与元件参考点 对齐。如果在制作元件时元件参考点设置得离元件主体太远, 则在PCB中移动该元件时,鼠标指针也离该元件太远,不利 于操作。一般可以将元件的中心或某个焊盘的中心设置为元件 参考点。 3-13 E,F,C 将PCB元件的中心设置为元件参考点。(仅用于PCB元件库) 元件的中心是指:该元件的所有焊盘围成的几何区域的中心。 3-14 E,F,P 将PCB元件的1号焊盘的中心设置为元件参考点。(仅用于 PCB元件库) CTRL+F    在原理图里同快速查找元器件 J ,C      在PCB里面快速查的元件  本文是在官方原有的快捷键说明,进行翻译和重新编译,同时适合 AD6.3/AD6.0/DXP2004/DXP的版本适用,部分高版本快捷键在底版本不会有,而 低版本的快捷键在高版本中全部有。本文原文件是使用AD6.3的帮助文件进行翻译 的,原文件位置:X:\Program Files\Altium Designer 6\Help\下的GU0104  Shortcut Keys.pdf,本文只翻译了原理图、PCB和CAM三个模块的快捷键说明, 其它的模块并未作翻译,同时加入一些常用快捷键(官方原文没有的)个人英文水 平有限,翻译难免会有错漏和不正确之处。欢迎指正!  环境快捷键    F1 访问文档库 (in context with object under cursor)   Ctrl + O 访问选择的文档打开对话框   Ctrl + F4 关闭活动的文档   Ctrl + S  保存当前的文档   Ctrl + P 打印当前的文档  Alt + F4 关闭 Altium Designer   Ctrl + Tab 切换打开的文档 (右手习惯)   Shift + Ctrl + Tab 切换打开的文档 (左手习惯)   从Windows资源管理器打开文档作为自由文档拖放进 Altium Designer   F4 隐藏/显示所有浮动面板   Shift + F4 平铺打开文档   Shift + F5 在活动的面板和工作台之间巡回  Shift + F1 搜索访问本地语言 (智能选择)  Hold Ctrl while moving a panel Prevent automatic docking, 分组或捕捉   工程快捷键    C, C 编辑当前设计工程  C, R 重新编译当前设计工程  C, D 编辑文档  C, O  工程对话为当前的工程打开选项  Ctrl + Alt + O 访问当前工程打开工程的文件对话框  C, L 关闭属于活动工程的全部文档  C, T, M 访问存储管理面板   C, T, L 为当前工程访问本地历史  C, V 访问当前存档相当  面板快捷键    共同面板快捷键1    Home 跳转到第一个登陆面板  End 跳转到最后一个登陆面板  上箭头移动动上一个登陆的面板  下箭头移动到一下个登陆面板   左箭头折叠扩展到最高层的条目或子文件夹  右箭头扩展折叠最高层的条目或子文件夹  单击左键在光标下面选择条目   单击右键显示上下

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