西电PCB设计指南第3章学习笔记
三、PCB的设计与规范
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画图前的准备
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确定外轮廓(在机械层核对尺寸,安装孔位,定义PCB边界轮廓)
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设置layerstack(节点厚度和属性)
话说我好像安装了专门算这个的软件?嘿嘿嘿:happy:
那么为什么要设置介电常数和厚度?
- 这是后续 特征阻抗分析、信号完整性 的重要参数依据
- 给制板厂家的重要数据
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PCB行业用Oz(盎司)表示铜箔厚度,1Oz=35um
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准备元件库
- 导入外部库文件
- 自己画
- 错误的行为:对着封装画原理图符号
- 正确的行为:**用易懂、有工程含义的原理图符号,用单元符将排阻拆开,便于读图,特殊功能器件适当画出内部结构,便于读图理解。原理图应该便于“读图”,而非追求和实际器件排布一致 **
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原理图的绘制
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放置元件
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独立元器件
检查元件符号、封装、标号、管脚的顺序和正确性
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多单元型组合元器件
应该按单元ID来逐部分放置器件,以便绘图灵活调整连接关系和布局
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未收录器件
自行绘制或下载后添加入库,建立对应关系;检查管脚对应
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电气连线
- 导线:绘制原理图
- 图线:绘制各种标识
- 总线:指示总线线束的走向
- 线束入口:具备电气连接功能的45度短线
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网标:
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网标要整个放置在导线上【绘图规范】
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电源、地线应该用尽量用网标表示,以保持图面简洁【有专用网标符】
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放置了相同网标的导线,电气连接在一起【不必实际画线】
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端口:
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端口名相同的导线表示连接在一起
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表示输入输出关系(In\Out)
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分图之间的连接关系
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避免滥用图标(妙用页间连接符、引脚来简化原理图)
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PCB布局(十分重要!我需要认真学习这部分内容)
“七分布局,三分布线”
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导入元件封装
- 检查要点:
- 通孔尺寸、型号、元件封装是否有误
- 大图批量导入比较好,原理图画完一部分就导入一部分,并检查该部分
- 检查要点:
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布局整体规划
- 信号总体走向单向流动,尽量减少折返、交叉等情况
- 各种输入/输出端口、配置调节等部件尽量靠近电路板边缘,便于接线和调试操作
- 如果有大功率器件,从布局上要考虑通风散热,且远离温度敏感的电路部分
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局部布局
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拆分电路单元
要点:
- 将同一功能模块的元器件挑出来,归类在一起,局部的布局会容易许多
- 外包络尽可能形状规整,便于全局调整
- 根据布局设计,将各模块组合成为整体,组合的过程中再进行细调
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布局和预布线测试
要点:
- 定大局:先确定大型器件、多管脚的器件位置,其余2-3腿小元件围绕大器件灵活调整
- “一头近”原则:即每个小元件的飞线有一头尽量短,飞线的交叉会减少很多。(尽量让一段贴近连接点)
- 留空间:相邻小元件之间的距离间隙,以能够走1-2根线为宜
- 留丝印:预留一些空间放置元件的标号。元件标号字符一定要放在器件轮廓外
- 隐去电源、地线:布局时可以先暂时隐藏掉GND、VCC等公共网络的飞线,以免扰乱视线
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整体布局
- 什么是好的布局?
- 元件整齐划一,便于贴装工艺生产
- 整体上飞线短、交叉少,后续布线工作会变得容易(交叉多就要打孔,飞线长信号会衰减)
- 功能模块划分明确,信号流向清晰
- 布线空间的大小和飞线的密集程度有关,需要一定的经验积累
- 按照飞线数量适当地预留布线空间
- 退耦元件
- 在原理图中,退耦电容集中画在一起,布局时随意取用,就近放在各IC附近
- 什么是好的布局?
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PCB布线
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安全距离设置
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电压越高的导线,和全板所需的安全间距越大
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裸焊盘、过孔、元件腿所需安全间距大
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海拔越高,所需的绝缘间距越大
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线宽设置
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电流越大的导线,所需的越宽
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导线阻性压降,需要结合原理考虑
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铺铜设置
- 一般元器件焊盘,都要隔热缝,以免铜皮散热引起的焊接不良
- 大电流焊盘,不能加隔热缝;考虑人工焊接,或工艺上增加加热时间
- 地线过孔一般考虑直接连接,不用隔热缝
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规则进阶
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规则编辑器和优先级
应用场景:电源线和地线要单独规划线宽和距离,设置方法见下图
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类编辑器
应用场景:利用规则编辑器,将该网络类的安全间距调大,并把优先级调高。
操作方法视EDA而定,大概就是像下图这样新建一个类然后设置?
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交互式布线
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推挤、环绕等布线方式。
不过嘉立创EDA好像没这么智能,PADS是可以这样推挤的。emm
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常见走线方式:
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常用布线策略:
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初级:Z字走线法(策略最简单)
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进阶:单面走线法(保持信号完整性,很复杂)
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高手:单面板(省钱,巨复杂)
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收尾检查:
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DRC检查
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表贴元件避免焊盘间的连线
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避免锐角连线
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注意标号被遮蔽
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注意字符和焊盘的冲突
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细小零件避免出线粗细差异
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热风空隙
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生成装配图
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准备物料单(BOM表)
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