在使用PADS進行PCB設計的過程中,需要對印制闆的設計流程以及相關的注意事項進行重點關注,這樣才能更好的為工作組中的設計人員提供系統的設計規範,同時也友善設計人員之間進行互相的交流和檢查。
02
設計的流程
PCB的設計流程分為網表輸入、規則設定、元器件布局、布線、檢查、複查、輸出六個步驟。
2.1 網表輸入
網表輸入有兩種方法,一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB ConnecTIon功能,選擇Send Netlist,應用OLE功能,可以随時保持原理圖和PCB圖的一緻,盡量減少出錯的可能。
另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網表,選擇File->Import,将原理圖生成的網表輸入進來。
2.2 規則設定
如果在原理圖設計階段就已經把PCB的設計規則設定好的話,就不用再進行設定這些規則了,因為輸入網表時,設計規則已随網表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規則,必須同步原理圖,保證原理圖和PCB的一緻。除了設計規則和層定義外,還有一些規則需要設定,比如Pad Stacks,需要修改标準過孔的大小。如果設計者建立了一個焊盤或過孔,一定要加上Layer 25。
注意事項:
PCB設計規則、層定義、過孔設定、CAM輸出設定已經作成預設啟動檔案,名稱為Default.stp,網表輸入進來以後,按照設計的實際情況,把電源網絡和地配置設定給電源層和地層,并設定其它進階規則。在所有的規則都設定好以後,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB ConnecTIon的Rules From PCB功能,更新原理圖中的規則設定,保證原理圖和PCB圖的規則一緻。
2.3 元器件布局
在元器件布局網表輸入以後,所有的元器件都會放在工作區的零點,重疊在一起,下一步的工作就是把這些元器件分開,按照一些規則擺放整齊,即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法,手工布局和自動布局。
2.3.1手工布局
(1)工具印制闆的結構尺寸畫出闆邊(Board Outline)。
(2)将元器件分散(Disperse Components),元器件會排列在闆邊的周圍。
(3)把元器件一個一個地移動、旋轉,放到闆邊以内,按照一定的規則擺放整齊。
2.3.2自動布局
PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局,但對大多數的設計來說,效果并不理想,不推薦使用。
2.3.3注意事項
a. 布局的首要原則是保證布線的布通率,移動器件時注意飛線的連接配接,把有連線關系的器件放在一起
b. 數字器件和模拟器件要分開,盡量遠離
c. 去耦電容盡量靠近器件的VCC
d. 放置器件時要考慮以後的焊接,不要太密集
e. 多使用軟體提供的Array和Union功能,提高布局的效率
2.4 布線布線的方式
主要分為手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大,包括自動推擠、線上設計規則檢查(DRC),自動布線由Specctra的布線引擎進行,通常這兩種方法配合使用,常用的步驟是手工—自動—手工。
2.4.1手工布線
(1)自動布線前,先用手工布一些重要的網絡,比如高頻時鐘、主電源等,這些網絡往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊
的要求;另外一些特殊封裝,如BGA,自動布線很難布得有規則,也要用手工布線。
(2)自動布線以後,還要用手工布線對PCB的走線進行調整。
2.4.2自動布線
手工布線結束以後,剩下的網絡就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA,啟動Specctra布線器的接口,設定好DO檔案,按ConTInue就啟動了Specctra布線器自動布線,結束後如果布通率為100%,那麼就可以進行手工調整布線了;如果不到100%,說明布局或手工布線有問題,需要調整布局或手工布線,直至全部布通為止。
2.4.3注意事項
a. 電源線和地線盡量加粗
b. 去耦電容盡量與VCC直接連接配接
c. 設定Specctra的DO檔案時,首先添加Protect all wires指令,保護手工布的線不被自動布線器重布
d. 如果有混合電源層,應該将該層定義為Split/mixed Plane,在布線之前将其分割,布完線之後,使用Pour Manager的Plane
Connect進行覆銅
e. 将所有的器件管腳設定為熱焊盤方式,做法是将Filter設為Pins,選中所有的管腳,修改屬性,在Thermal選項前打勾
f. 手動布線時把DRC選項打開,使用動态布線(Dynamic Route)
2.5 檢查檢查的項目
主要包括有間距(Clearance)、連接配接性(ConnecTIvity)、高速規則(High Speed)和電源層(Plane),這些項目可以選擇Tools->Verify Design進行。如果設定了高速規則,必須檢查,否則可以跳過這一項。檢查出錯誤,必須修改布局和布線。注意:有些錯誤可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了闆框外,檢查間距時會出錯;另外每次修改過走線和過孔之後,都要重新覆銅一次。
2.6 複查
複查根據“PCB檢查表”,内容包括設計規則,層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設定;還要重點複查器件布局的合理性,電源、地線網絡的走線,高速時鐘網絡的走線與屏蔽,去耦電容的擺放和連接配接等。複查不合格,設計者要修改布局和布線,合格之後,複查者和設計者分别簽字。
2.7 設計輸出
PCB設計可以輸出到列印機或輸出光繪檔案。列印機可以把PCB分層列印,便于設計者和複查者檢查;光繪檔案交給制闆廠家,生産印制闆。光繪檔案的輸出十分重要,關系到這次設計的成敗,下面将着重說明輸出光繪檔案的注意事項。
a. 需要輸出的層有布線層(包括頂層、底層、中間布線層)、電源層(包括VCC層和GND層)、絲印層(包括頂層絲印、底層絲印)、阻焊層(包括頂層阻焊和底層阻焊),另外還要生成鑽孔檔案(NC Drill)
b. 如果電源層設定為Split/Mixed,那麼在Add Document視窗的Document項選擇Routing,并且每次輸出光繪檔案之前,都要對PCB圖使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅;如果設定為CAM Plane,則選擇Plane,在設定Layer項的時候,要把Layer25加上,在Layer25層中選擇Pads和Vias
c. 在裝置設定視窗(按Device Setup),将Aperture的值改為199
d. 在設定每層的Layer時,将Board Outline選上
e. 設定絲印層的Layer時,不要選擇Part Type,選擇頂層(底層)和絲印層的Outline、Text、Line
f. 設定阻焊層的Layer時,選擇過孔表示過孔上不加阻焊,不選過孔表示家阻焊,視具體情況确定
g. 生成鑽孔檔案時,使用PowerPCB的預設設定,不要作任何改動
h. 所有光繪檔案輸出以後,用CAM350打開并列印,由設計者和複查者根據“PCB檢查表”檢查。
分享:
PADS-PCB原圖繪制
http://www.makeru.com.cn/live/4006_1430.html?s=45051
PCB電路設計之PADS_LOGIC原理圖設計
http://www.makeru.com.cn/live/1758_1053.html?s=45051
PCB電路設計之PADS_LAYOUT原理圖設計
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PCB電路設計之STM32開發闆設計
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老司機傾囊相授-PCB大牛修煉秘籍
http://www.makeru.com.cn/live/3472_1296.html?s=45051
