PCB布线无疑是整个PCB设计中耗时最长的,但是除了布线之外的其他工作也相当重要,因为这些看似简单的工作却有规律可循,而且如果你适当的做了这些工作,那么对于整个设计工作来说可以说是事半功倍!
一:设置PCB工作环境
? pads中设置工作环境 1. 设置绘图单位基准 tool–》option–》design units 2. 画板框 drafting toolbar–》board outline and cutout 或者直接导入结构提供的emn文件,file–》import
3.导入结构图纸,设置禁布器件区或者禁止布线区
4.设置层数 setup–》layer definition
5. 标注尺寸: demensioning toolbar
6.设置布线规则 setup–》design rules
7.设置层对 setup–》drill pairs
8.设置所需过孔的封装 setup–》padstack–》via
? Allegro中设置工作环境 1. 设置绘图尺寸:Setup→Drawing Size
2. 画板框:Class: BOARD GEOMETRY Subclass: OUTLINE
Add→Line 用 “X 横坐标 纵坐标” 的形式来定位画线
3.画Route Keepin:Setup→Areas→Route Keepin
用 “X 横坐标 纵坐标” 的形式来定位画线
4.导角: 导圆角 Edit→ Fillet 目前工艺要求是圆角 或 在右上角空白部分点击鼠标右键→选Design Prep→选Draft Fillet小图标
导斜角Edit→Chamfer 或 在右上角空白部分惦记点击鼠标右键→选Design Prep→选Draft Fillet 小图标
最好在画板框时就将角倒好,用绝对坐标控制画板框,ROUTE KEEPIN,ANTIETCH,ANTIETCH可以只画一层,然后用EDIT/COPY,而后 EDIT/CHANGE编辑至所需层即可.
5. 标注尺寸: 在右上角空白部分惦记点击鼠标右键→选Drafting
Class: BOARD GEOMETRY Subclass: Dimension
圆导角要标注导角半径.在右上角点击右键→选Drafting,会出现有关标注的各种小图标 Manufacture→Dimension/Draft→Parameters…→进入Dimension Text设置
在标注尺寸时,为了选取两个点,应该将Find中有关项关闭,否则测量的 会是选取的线段 注:不能形成封闭尺寸标注
6.加光标定位孔:Place→By Symbol→Package,如果两面都有贴装器件,则应在正反两面都加光标定位孔,在在库中名字为ID-BOARD.如果是反面则要镜像.
Edit→Mirror
定位光标中心距板边要大于 8mm.
7. 添加安装孔:Place→By Symbol→Package,工艺要求安装孔为3mm.在库中名字为HOLE125
8.设置安装孔属性:Tools→PADSTACK→Modify
若安装孔为椭圆形状,因为在印制板设计时只有焊盘可以设成椭圆,而钻孔只可能设成圆形,需要另外加标注将其扩成椭圆,应在尺寸标注时标出其长与宽. 应设成外径和Drill同大,且Drill 不金
属化 9. 固定安装孔:Edit→Property→选择目标→选择属性Fixed→Apply→OK
10.设置层数Setup→Cross-Section…
11.设置显示颜色Display→Colour/Visibility可以把当前的显示存成文件:View→Image Save,
以后可以通过View→Image Restore调入,生成的文件以view为后缀,且此文件应该和PCB文件存在同一目录下。
12.设置绘图参数Setup→Drawing Options Display中的Thermal Pads和Filled Pads and Cline Endcaps应该打开
13.设置布线规则,Allegro 拥有完善的 Constraint 设定,用户只须按要求设定好布线规则,在布线时不违反 DRC 就可以达到布线的设计要求,从而节约了烦琐的人工检查时间,提高了工作效率!更能够定义最小线宽或线长等参数以符合当今高速电路板布线的种种需求。而这些 规则数据的经验值均可重复使用在相同性质的电路板设计上。
Setup→Constraints… Set Standard Values…设置Line Width ,Default Via
Spacing Rules Set→Set Values…设置Pin to Pin ,Line to Pin,Line to Line等值
最后,值得强调的是无论是pads还是allegro,每一类板子的工作环境都是大致相同,可以设置一种工作模板,那么以后新项目就不用重新设置了,都可以重复使用在相同性质的电路板设计上,这样即节省时间,又能使自己的工作具有一定的“一致性”,不会每次做的板子都有点不同。
二:导入网表
网络表(Netlist)是沟通电路原理图和Layout实际板子的桥梁网络表包含的内容有零件Pin的连接线关系以及零件的包装等基本信息,通过网络表的导入除了可以把一基本信息带到PCBLayout中,还可以把一些layout时用到的设定、约束通过网络表带到PCB设计中,使工程师在设计电路时就可以大致了解PCB板子上的布线情况,从而也节省了Layout工程师的时间,提高了工作效率!例如:电子工程师可以在原理图中把一些Power线设定好最小线宽,这样用新转法时就可以直接把设定带入Allegro,可以防止Layout工程师疏忽忘了设定走线没有达到要求。
? pads中导入网表
pads中导入网表相对比较简单
在logic中点击tool–》pads layout出现以下对话框:
然后点击send netlist
即可
下面我说一下几点要注意的地方:
(1)如果导入出现元件丢失,或者需要检查是否导入成功,那么可以用上面对话框中的Compare PCB来查看,点击后会出现一个记事本,在此记事本中查看PART DIFFERENCES 和 NET DIFFERENCES 有无异常,根据提示,一般就能发现原因。
(2)假如建part type时将器件设置为不是eco registered part,那么此器件如果在原理图中被调用,那么在layout中导入网表,是不会出现的,即便是所有库的属性都存在,也是不行的。解决办法是将eco registered part属性勾选,如下图:
(3)有的设计者如果在改板时,用eco to pcb完成网表导入,如果没有勾选compre pcb decal assignment(如下图),那么如果你在原理图中更改了某个part type的pcb decal,那么此pcb decal不会根据你的意愿在pcb中被替换的,结果是失败!解决方法就是将此处勾选!
(4)有的pcb库如果是在max layer模式下建立的,那么导入网表时,要将pcblayout中的层设置为max layer,才能导入 ?
Allegro中导入网表 具体的操作步骤我就不详细说了,用下面一张图一带而过
下面我说一下几点要注意的地方:
(1)元器件的封装要在原理图中适当的指定,指定时不要填写后缀名,如R0402不要填写R0402.dra否则会导入网表不成功
(2)在原理图中建库时,同一Part中的 pin Name和Number是不能重复的,只有当Pin Type为Power是Pin Name才允许相同,否则会报错
(3)在allegro中要指定好库的位置,具体位置在setup–》user preferences–》design path下的pad path 和psm path
(4)有些字符在导入网络表时是不允许的,例如: ? !
(5)导入网表如果不成功,应用File/Viewlog 查看原因,根据提示要求电路设计者修改原理图或自己在元器件库中加新器件
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第二篇:PCB布线总结
如果让你做个系统板或者说画个PCB都觉得很简单。可真看到自己的产品就不这么乐观了。尤其是使用以后。(问题一大堆,经常可以看到不大的板上一堆飞线,更有甚者不好用又找不出毛病,根本是废板一块)
这时才能明白,关键是设计思路,当然若有点创意就更好了!
实际上如果告诉你必须用什么电子元件设计一个可以完成某项功能的电路,上网查点基础资料,设计手册什么的,再参考一下别人的设计,估计大方向就解决了。省下的细枝末节要费好多事,多注意就好。
但真正落实起来,太难了。就拿最简单的制作一块功能比较完善的系统板就一点都不容易。
为了利用有限的资源尽可能的实现更多的功能,也就要费更多的事。单片机的选型,端口的分配,端口的驱动能力的大小,要实现功能的硬件电路及接口形式。
这样,不对单片机考虑,设计时先将各个模块直接放到电路中,接口电路做好后留下与单片机的接口线,按功能放置网络标号,功能模块都弄好后,在考虑其他诸如端口的分配、功能的实现(首先考虑可能用到、特殊的不能被占用的口)
再就是关于我实际使用中遇到的问题。参考着别人的文章内容 综合一下,算是一种小的总结:
作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫,但是原理设计再完美,如果电路板设计不合理性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。
看到哪里说哪里。
注:最好在对自己的产品充分了解或者设计者在跟前的情况下开始pcb的设计。
★出现看似相连实际未连(电气性能上)的情况
我遇到过这种情况,一般自己就能发现,总结一下的话,往往是原理图库中的元件的栅格大小与原理图中的有所偏差导致。一般是库中使用了更小的栅格,而原理图中连线时由于栅格较大,小距离显现不出来就是了。重复犯这种错误的可能性不大 ,处理起来也容易。细心,规范,不会出现这种问题。
元件和网络的引入
出问题,一定要细心地按提示的错误逐个解决,不然后面要费更大的力气。
元件的封装形式找不到,元件网络问题,有未使用的元件或管脚,对照提示这些问题可以很快搞定的。当然最可能出的错误是原理图中num与pcb中的不一样,report错误就能看到是管脚名称不对应。
我认为这比制作边框更早一步,主要是我个人的习惯,我一向认为我是个不怕麻烦、喜欢一步一步缩小我的PCB的人,具体看下面的
★★制作物理边框
封闭的物理边框对以后的元件布局、走线来说是个基本平台,也对自动布局起着约束作用,否则,从原理图过来的元件会不知所措的。但这里一定要注意精确,否则以后出现安装问题麻烦可就大了。还有就是拐角地方最好用圆弧,一方面可以避免尖角划伤工人,同时又可以减轻应力作用。以前我的一个产品老是在运输过程中有个别机器出现面壳PCB板断裂的情况,改用圆弧后就好了。
我的看法,先不管实际大小,先画个大的,(万一小了,变大麻烦,要是小那么一点点,你可能为了那点点小面积花费大时间)到最后再改小比较不错。当然,减少成本是我们的共同目标,那就在大的基础上缩小吧,这是的麻烦体现的是你的审美观和作为工程师的价值
★★★★★元件的布局
元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响,是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则:
1 放置顺序
先放置与结构有关的固定位置的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类,这些器件放置好后用软件的LOCK功能将其锁定,使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件,如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。
2 注意散热
元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路,应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置,便于热量散发,不要集中在一个地方,也不要高电容太近以免使电解液过早老化。
这是一个重点和难点是毋庸置疑的。
我给它五颗星,主要是对我而言是很难的,考虑的东西太多,我以前更多的注意到美观,而忽略了干扰之类的更加重要的东西。提醒自己以后要小心!!!
★★★★★★★布线
不要用自动布线功能,采用先模块化布局,然后边调整边走线的方式。
布线原则
走线的学问是非常高深的,每人都会有自己的体会,但还是有些通行原则的。
◆高频数字电路走线细一些、短一些好
◆大电流信号、高电压信号与小信号之间应该注意隔离(隔离距离与要承受的耐压有关,通常情况下在2KV时板上要距离2mm,在此之上以比例算还要加大,例如若要承受3KV的耐压测试,则高低压线路之间的距离应在3.5mm以上,许多情况下为避免爬电,还在印制线路板上的高低压之间开槽。)
◆两面板布线时,两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线,避免相互平行,以减小寄生耦合;作为电路的输人及输出用的印制导线应尽量避免相邻平行,以免发生回授,在这些导线之间最好加接地线。
◆走线拐角尽可能大于90度,杜绝90度以下的拐角,也尽量少用90度拐角
◆同是地址线或者数据线,走线长度差异不要太大,否则短线部分要人为走弯线作补偿
◆走线尽量走在焊接面,特别是通孔工艺的PCB
◆尽量少用过孔、跳线
◆单面板焊盘必须要大,焊盘相连的线一定要粗,能放泪滴就放泪滴,一般的单面板厂家质量不会很好,否则对焊接和RE-WORK都会有问题
◆大面积敷铜要用网格状的,以防止波焊时板子产生气泡和因为热应力作用而弯曲,但在特殊场合下要考虑GND的流向,大小,不能简单的用铜箔填充了事,而是需要去走线
◆元器件和走线不能太靠边放,一般的单面板多为纸质板,受力后容易断裂,如果在边缘连线或放元器件就会受到影响
★★★◆必须考虑生产、调试、维修的方便性★★★
(是产品,就要考虑的东西)
对模拟电路来说处理地的问题是很重要的,地上产生的噪声往往不便预料,可是一旦产生将会带来极大的麻烦,应该未雨绸缪。对于功放电路,极微小的地噪声都会因为后级的放大对音质产生明显的影响;在高精度A/D转换电路中,如果地线上有高频分量存在将会产生一定的温漂,影响放大器的工作。这时可以在板子的4角加退藕电容,一脚和板子上的地连,一脚连到安装孔上去(通过螺钉和机壳连),这样可将此分量虑去,放大器及AD也就稳定了。
另外,电磁兼容问题在目前人们对环保产品倍加关注的情况下显得更加重要了。一般来说电磁信号的来源有3个:信号源,辐射,传输线。晶振是常见的一种高频信号源,在功率谱上晶振的各次谐波能量值会明显高出平均值。可行的做法是控制信号的幅度,晶振外壳接地,对干扰信号进行屏蔽,采用特殊的滤波电路及器件等。
需要特别说明的是蛇形走线,因为应用场合不同其作用也是不同的,在电脑的主板中用在一些时钟信号上,如 PCIClk、AGP-Clk,它的作用有两点:1、阻抗匹配 2、滤波电感。
对一些重要信号,如 INTELHUB架构中的HUBLink,一共13根,频率可达233MHZ,要求必须严格等长,以消除时滞造成的隐患,这时,蛇形走线是唯一的解决办法。
一般来讲,蛇形走线的线距>=2倍的线宽;若在普通PCB板中,除了具有滤波电感的作用外,还可作为收音机天线的电感线圈等等。
1、再次强调布局和走线一定要按原理图进行,走线要短。
2、强电之间,强弱电之间的爬电距离不小于2.5mm,小于时必须割槽,但不能小于2mm.
3、地线,电源线尽量加粗,高、低速和模、数地线分开一点接线。
4、一般而言,35um厚的铜箔,1mm宽能走1A的电流。
5、7805前的滤波电容一般为1A/1000uF,每个IC的电源脚建议用104的电容进行滤波,防止长线干扰。
6、CPU的晶振走线一定要短,并用尽量用地线包住。
我都不知道给它几颗星了,PCB中最重要的一关,自己学习中,持续观注中,要成为产品,尤其是上档次的产品,十二分注意的东西。
几个概念,注意吧!!
敷铜通常指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区,可以铺GND的铜箔,也可以铺VCC的铜箔(但这样一旦短路容易烧毁器件,最好接地,除非不得已用来加大电源的导通面积,以承受较大的电流才接VCC)。包地则通常指用两根地线(TRAC)包住一撮有特殊要求的信号线,防止它被别人干扰或干扰别人。
如果用敷铜代替地线一定要注意整个地是否连通,电流大小、流向与有无特殊要求,以确保减少不必要的失误。