没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
PCB板
资源推荐
资源详情
资源评论
PCB 设计标准
1 概述
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
一些本卷须知,为一个工作组的设计人员提供设计标准,方便设计人员之间进行交流和相互
检查。
2 设计流程 FPGA DSP EDA RTOS
PCB 的设计流程分为网表输入。规那么设置。元器件布局。布线。检查。复查。输出六个
步骤。
2.1 网表输入
网表输入有两种方法,一种是使用 PowerLogic 的 OLE PowerPCB Connection 功能,选择 Sen
d 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。
2.2 规那么设置
如果在原理图设计阶段就已经把 PCB 的设计规那么设置好的话,就不用再进行设置这些规
那么了,因为输入网表时,设计规那么已随网表输入进 PowerPCB 了。如果修改了设计规那
么,必须同步原理图,保证原理图和 PCB 的一致。除了设计规那么和层定义外,还有一些
规那么需要设置,比方 Pad Stacks,需要修改标准过孔的大校如果设计者新建了一个焊盘或
过孔,一定要加上 Layer 25。
注意:
PCB 设计规那么。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
置其它高级规那么。在所有的规那么都设置好以后,在 PowerLogic 中,使用 OLE PowerPCB
Connection 的 Rules from PCB 功能,更新原理图中的规那么设置,保证原理图和 PCB 图
的规那么一致。
2.3 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,按照一些规那么摆放整齐,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
1.工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。
2.将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。
3.把元器件一个一个地移动。旋转,放到板边以内,按照一定的规那么摆放整齐。
2.3.2 自动布局
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 本卷须知
a.布局的首要原那么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
b.数字器件和模拟器件要分开,尽量远离
c.去耦电容尽量靠近器件的 VCC
d.放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集
e.多使用软件提供的 Array 和 Union 功能,提高布局的效率
2.4 布线
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。在线设计规那么检查(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。
2.4.1 手工布线
1.自动布线前,先用手工布一些重要的网络,比方高频时钟。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那么,也要用手工布线。
2.自动布线以后,还要用手工布线对 PCB 的走线进行调整。
2.4.2 自动布线
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 Spe
cctra 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。
2.4.3 本卷须知
a.电源线和地线尽量加粗
b.去耦电容尽量与 VCC 直接连接
c.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
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 Connect 进行覆铜
e.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
f.手动布线时把 DRC 选项翻开,使用动态布线(Dynamic Route)
2.5 检查
检查的工程有间距(Clearance).连接性(Connectivity).高速规那么(High Speed)和电源层(Plane),
这些工程可以选择 Tools->Verify Design 进行。如果设置了高速规那么,必须检查,否那么
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 的一局部放在了板框外,检查间距时会出错;
另外每次修改正走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。
2.6 复查
复查根据“PCB 检查表〞,内容包括设计规那么,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。
2.7 设计输出
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本卷须知。
a.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(包括顶层丝英底层丝印).阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(N
C Drill)
b.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,那么选择 Plane,在设置 Layer 项的时候,要把 Layer25 加上,在 Layer
25 层中选择 Pads 和 Vias
c.在设备设置窗口(按 Device Setup),将 Aperture 的值改为 199
d.在设置每层的 Layer 时,将 Board Outline 选上
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
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
g.生成钻孔文件时,使用 PowerPCB 的缺省设置,不要作任何改动
h.所有光绘文件输出以后,用 CAM350 翻开并打印,由设计者和复查者根据“PCB 检查表〞
检查
PCB 布线 线宽和承载电流
在 PCB 布线的时候,一个很重要的问题是需要保证布线线宽取值恰当,以使能够满足电流需求。
摘录<<电子电路抗干扰实用技术>>(国防工业出版社, 毛楠孙瑛 96.1 第一版):
“由于敷铜板铜箔厚度有限,在需要流过较大电流的条状铜箔中,应考虑铜箔的载流量问题. 仍以典型
的 0.03mm 厚度的为例,如果将铜箔作为宽为 W(mm),长度为 L(mm)的条状导线, 其电阻为
0.0005*L/W 欧姆. 另外,铜箔的载流量还与印刷电路板上安装的元件种类,数量以及散热条件有关. 在
考虑到平安的情况下, 一般可按经验公式 0.15*W(A)来计算铜箔的载流量〞
计算方法如下:
先计算 Track 的截面积,大局部 PCB 的铜箔厚度为 35um(不确定的话可以问 PCB 厂家)它乘上线宽
就是截面积,注意换算成平方毫米. 有一个电流密度经验值,为 15~25 安培/平方毫米.把它乘上截面积就
得到通流容量。
I=KT
0.44
A
0.75
(K 为修正系数,一般覆铜线在内层时取 0.024,在外层时取 0.048。T 为最大温升,单位为摄氏度(铜的熔点
是 1060℃),A 为覆铜截面积,单位为平方 MIL(不是毫米 mm,注意是 square mil.),I 为容许的最大电流,
单位为安培(amp)。 一般 10mil=0.010inch=0.254 可为 1A, 250MIL=6.35mm, 为 8.3A 。
PCB 载流能力的计算一直缺乏权威的技术方法,公式,经验丰富 CAD 工程师依靠个人经验能作出较准
确的判断.但是对于 CAD 新手,不可谓遇上一道难题。
PCB 的载流能力取决与以下因素:线宽,线厚(铜箔厚度),容许温升.大家都知道,PCB 走线越宽,载流能力
越大。假设在同等条件下,10MIL 的走线能承受 1A,那么 50MIL 的走线能承受多大电流?是 5A 吗?
答案自然是否认的。请看以下来自国际权威机构提供的数据:
线宽的单位是: Inch (inch 英寸=25.4 millimetres 毫米);1 oz.铜=35 微米厚,2 oz.=70 微米厚。
1 OZ =0.035mm 1mil.=10
-3
inch。
剩余15页未读,继续阅读
资源评论
zhangao_fengg
- 粉丝: 30
- 资源: 5万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功