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5、布线中网络系统的作用
4 ]2 F/ ]( K3 I9 Q# U/ y在许多CAD系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。
4 a. U7 i; \1 J h: g( K标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。
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6、设计规则检查(DRC)- z3 F+ O: X3 @1 _
布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:8 B; i- r4 l/ f. @( P, S4 o7 E
线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。! \; D) {2 _$ E+ T2 Q" r0 I& @
电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。
' x1 G5 M$ d- O i对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。" Y) C7 h0 X' v+ Q3 H
模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。
2 e& S4 l% A1 o$ |2 h5 T1 ?后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。4 q+ a' [& y% a6 g7 a
对一些不理想的线形进行修改。6 H' r' i2 q! F4 U
在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。
$ B1 y; l5 n1 `+ z5 U多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。概述
; _, K, \) ?9 C0 l! y) I6 ~本文档的目的在于说明使用pads的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项,为一个工作组的设计人员提供设计规范,方便设计人员之间进行交流和相互检查。
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2、设计流程. b$ H0 q- o. L3 _0 q( Z8 X2 l
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.
7 |5 R5 Z' q- B4 Q( {4 Y2.1 网表输入( d& n# j; J: V/ H. s
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。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。
& @1 Z6 l/ v1 q0 |6 h2.2 规则设置) T5 N$ Y" S8 @6 U: R+ d }
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6 i3 I5 b2 [2 l& D/ w
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。
! f h6 L, Y" p% l F) i( v/ s7 P- g注意:
& [" w F' R4 W( iPCB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。- E5 c& ]. \& D* Q$ E, I" a+ p
3 M) Z- i) F8 B' `# Z7 Y- G2.3 元器件布局3 Y! \5 @0 z( W" `8 x) }. k% p
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。2.3.1 手工布局 U( q* g8 B5 g0 E' G
1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。: v2 [+ _' K' a& z
2. 将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。4 x/ c# W! ^7 B9 y, ~+ u( D
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。, G. x$ L# H7 U/ D
2.3.2 自动布局
0 ]0 l9 u: {, t PowerPCB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。2.3.3 注意事项4 M, r3 Y* Y H* C. A3 x" i
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
1 d0 T8 |* T+ v( `' a4 Cb. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离
6 n' {1 b! H) r4 S4 ~: d/ T* kc. 去耦电容尽量靠近器件的VCC o1 Y4 e0 ?6 ?2 _: j
d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集0 @2 |3 |; Y& i, ^5 ?; }
e. 多使用软件提供的Array和Union功能,提高布局的效率
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2.4 布线
! K" A" p. F7 }! R# V1 P7 J布线的方式也有两种,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。% J8 j6 @) R* J# ~, i
2.4.1 手工布线
6 U$ N, X: x8 z$ y, J6 N7 h* V1. 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。
& A/ n) {3 M8 b2. 自动布线以后,还要用手工布线对PCB的走线进行调整。& e6 p8 h5 U$ w6 ^
2.4.2 自动布线! ]6 }5 N/ u4 q# L. @9 R8 K
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。 |
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