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[导读]在设计PCB之前,需要先利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计统,在PCB设计统系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。

在设计PCB之前,需要先利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计统,在PCB设计统系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。

进入PCB设计统PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,版层参数,布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。然后规划电路版,主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm的螺丝可用6.5~8mm的外径和3.2~3.5mm内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard中调入。

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。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。

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,然后进行布线。布线完成后,进行检查PCB,检查的项目有间距(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。

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。

00001. 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)。

00002. 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。

好的布线依赖于良好的布局。对各部件的位置安排,主要是从抗干扰,散热,走线拓扑类型,交叉干扰,电源去耦,地的连接方式等方面考虑。最原始的也是最终效果最好的办法是手工布局。这比较费事,往往要经过不断调整,才能使布局更加合理。

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,利用飞线和原理图把连接关系紧密的器件放在一起,将各元器件功能块分开,并确定功能块内部器件的初步位置。再调整各功能块之间的相对位置。

00001. 确定元器件信息 首先需要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解。如:安装在印刷电路板上的较大的元件,就要加金属附件固定,以提高耐振、耐冲击性能,该附件也将占用一定的板面积。象这样的信息一定要考虑周到。

00002. 确定印刷电路板的形式与尺寸 印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大小限制,以能恰好安放入外壳内为宜。考虑印刷电路板与外接元器件(主要是电位器、插口或另外印刷电路板)的连接方式。印刷电路板与外接元件一般是通过塑料导线或金属隔离线进行连接。但有时也设计成插座形式。即: 在设备内安装一个插入式印刷电路板要留出充当插口的接触位置。

00003. 数字器件区域和模拟器件区域及功率器件区域等要分开,各自的地线最后单点连接。

00004. 去耦电容尽量靠近器件的 VCC。

00005. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集。

00006. 发热大的器件尽量放在 PCB 边缘。

00007. 印刷电路中不允许有交叉电路,对于可能交叉的线条,可以用“钻”、“绕”两种办法解决。即,让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去,或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去,在特殊情况下如何电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接,解决交叉电路问题。


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