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在使用pads进行PCB设计的过程中,需要对印制板的设计流程以及相关的注意事项进行重点关注,这样才能更好的为工作组中的设计人员提供系统的设计规范,同时也方便设计人员之间进行相互的交流和检查。
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' f% u2 b+ x0 ]( B设计的流程% t. y* M, B$ r+ N n
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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。
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2.1 网表输入& |3 C9 O3 g5 S7 J4 b( t, A9 x; Y: G
- w j$ i! k2 R* B+ q网表输入有两种方法,一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB 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。8 p7 [" b" X# {# }& n
2 L) p* R8 y& w另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表,选择File->Import,将原理图生成的网表输入进来。+ n2 H% Y" k: T
5 o6 T i' D+ j# q: Z2.2 规则设置/ f# [+ A$ J. T* k
/ |; \1 X1 i, f& e$ H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PowerPCB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。
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8 L/ T5 i; x1 y( y' j/ D% V' g注意事项:
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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 PowerPCB 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。
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2.3 元器件布局1 C1 w5 w/ D" T5 ^* Y
. b) d+ B7 I6 c4 k在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,重叠在一起,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。PowerPCB提供了两种方法,手工布局和自动布局。6 \& t' V# c& F
" i, e/ p2 M* s7 z8 B2.3.1手工布局8 Y; T. w4 o: d6 { P b F7 z
4 `6 \6 E8 F2 ]: {4 r(1)工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。
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(2)将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。: D1 r- O. D1 I; w' `/ k7 H
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(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。2 P2 v( f& v4 {# `- q, I% D0 Y
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2.3.2自动布局
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4 |5 W0 j" }& j. V$ p& GPowerPCB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。
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! K o/ b! r' H, D; x0 X2.3.3注意事项5 z- q% m+ ]$ c4 O5 M8 h' K" I
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a. 布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起$ j- Y7 Z" y7 L6 v4 R; `
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b. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离
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c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC5 N: d! {6 J/ `8 N- _% V/ f
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d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集
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+ N/ f; M; E6 B' t& Ye. 多使用软件提供的Array和Union功能,提高布局的效率
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* l, o8 E+ e3 E* Y2.4 布线布线的方式
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主要分为手工布线和自动布线。PowerPCB提供的手工布线功能十分强大,包括自动推挤、在线设计规则检查(DRC),自动布线由Specctra的布线引擎进行,通常这两种方法配合使用,常用的步骤是手工—自动—手工。
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2.4.1手工布线
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(1)自动布线前,先用手工布一些重要的网络,比如高频时钟、主电源等,这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊
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2 u. U. ~5 K$ I5 g( C4 n的要求;另外一些特殊封装,如BGA,自动布线很难布得有规则,也要用手工布线。/ n) z+ c, R! W
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(2)自动布线以后,还要用手工布线对PCB的走线进行调整。2 b! c3 z9 z/ k- g
( U& w$ v$ V3 s' d+ g5 W2.4.2自动布线
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手工布线结束以后,剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择Tools->SPECCTRA,启动Specctra布线器的接口,设置好DO文件,按ConTInue就启动了Specctra布线器自动布线,结束后如果布通率为100%,那么就可以进行手工调整布线了;如果不到100%,说明布局或手工布线有问题,需要调整布局或手工布线,直至全部布通为止。$ F7 ]$ y5 g5 C. Q
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2.4.3注意事项
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a. 电源线和地线尽量加粗( `& t; i2 |* H9 x+ ]* l9 X
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b. 去耦电容尽量与VCC直接连接+ [4 o; p9 F' Z d: J* y
0 _; i$ B! u2 V, c: G# wc. 设置Specctra的DO文件时,首先添加Protect all wires命令,保护手工布的线不被自动布线器重布
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d. 如果有混合电源层,应该将该层定义为Split/mixed Plane,在布线之前将其分割,布完线之后,使用Pour Manager的Plane
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1 u% q& p. Q3 k8 Y' aConnect进行覆铜3 h) u) P! k: x( D6 }( c
$ H* o3 V% {" D3 |3 We. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式,做法是将Filter设为Pins,选中所有的管脚,修改属性,在Thermal选项前打勾6 w7 `& i$ i% F
0 @3 v6 @# l+ D' Sf. 手动布线时把DRC选项打开,使用动态布线(Dynamic Route)1 |8 W! N! t' N; N7 T* c8 H Z% t% @
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2.5 检查检查的项目4 P5 C8 L* S/ v0 Y' L6 O
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主要包括有间距(Clearance)、连接性(ConnecTIvity)、高速规则(High Speed)和电源层(Plane),这些项目可以选择Tools->Verify Design进行。如果设置了高速规则,必须检查,否则可以跳过这一项。检查出错误,必须修改布局和布线。注意:有些错误可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。9 X. q' o. ~& b% z: q
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2.6 复查
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复查根据“PCB检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置;还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。复查不合格,设计者要修改布局和布线,合格之后,复查者和设计者分别签字。
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. C3 K7 y/ h K( _0 y9 l2.7 设计输出! C& m/ |& M* P1 v
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PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把PCB分层打印,便于设计者和复查者检查;光绘文件交给制板厂家,生产印制板。光绘文件的输出十分重要,关系到这次设计的成败,下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。
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8 g! k. Q, g. ]4 R5 ja. 需要输出的层有布线层(包括顶层、底层、中间布线层)、电源层(包括VCC层和GND层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(NC Drill)
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. S9 q3 p2 r, H+ d: m; nb. 如果电源层设置为Split/Mixed,那么在Add Document窗口的Document项选择Routing,并且每次输出光绘文件之前,都要对PCB图使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜;如果设置为CAM Plane,则选择Plane,在设置Layer项的时候,要把Layer25加上,在Layer25层中选择Pads和Vias7 p+ L6 g+ X+ J
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c. 在设备设置窗口(按Device Setup),将Aperture的值改为199
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d. 在设置每层的Layer时,将Board Outline选上 i+ \7 Q+ O% A. j) t
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e. 设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line
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f. 设置阻焊层的Layer时,选择过孔表示过孔上不加阻焊,不选过孔表示家阻焊,视具体情况确定 }% o4 J! X; V& q, @5 _; X
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g. 生成钻孔文件时,使用PowerPCB的缺省设置,不要作任何改动
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h. 所有光绘文件输出以后,用CAM350打开并打印,由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查。 |
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