天天看點

立創EDA學習3-繪制pcb(初級)

一、畫布設定

1.1 畫布屬性

PCB畫布屬性和原理圖畫布屬性大部分一緻。點選PCB空白處在右邊面闆可以修改畫布的尺寸機關,網格等。目前支援 mm,inch,mil 三種機關,精度至小數點後三位。

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重點在機關中進行 mil 和 mm 的切換。

  • 線寬:這裡設定預設布線線寬。
  • 拐角:設定預設布線的拐角方向。有:45°,90°,圓弧,任意角度。
  • 覆銅區:這裡可設定鋪銅區域是否可見。選擇否之後鋪銅将消失,僅保留鋪銅的邊框。生成Gerber時,必須先将其設為可見。

二、PCB工具

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有導線,焊盤,過孔,文本,圓弧,圓,拖動,通孔,圖檔,畫布原點,量角器,連接配接焊盤,覆銅,實心填充,尺寸,矩形,組合/解散。

2.1 導線

在原理圖中使用 快捷鍵“W” 繪制導線,在PCB繪制導線的也是 快捷鍵“W”。

繪制導線時需要注意線寬的設定,一般信号線10mil,電源、地線一般需要加粗,因為線路粗細影響載流大小。

    1 盎司(mil) = 0.0014 英寸 = 0.0356 毫米(mm)

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2.2 焊盤

放置焊盤的是 快捷鍵“P”。

焊盤屬性:

形狀: 圓形 , 矩形, 橢圓形和多邊形。 

  • 層:如果放置的焊盤是SMD類型或想它出現在單層,那麼層請選擇頂層或底層;若需要放置通孔類型焊盤,那麼層請選擇多層,焊盤将在頂層和底層出現,它會連接配接全部銅箔層包括内層。 當是單層焊盤的時候不支援設定鑽孔。
  • 網絡:如果PCB由原理圖轉來,此處會預設生成網絡;若是單獨放置的焊盤,此處為空。你可以無需為它設定網絡,當走線連接配接到它時,将自動為它添加網絡。網絡會自動轉為大寫字母。
  • 旋轉角度:你可以設定你想要的任意角度。
  • 孔形狀:多層焊盤屬性。内孔形狀。有圓形,槽形。普通的插件封裝以及電容等都是圓形鑽孔,但某些特殊元件的安裝腳需要長方形、長圓形或其他類型的通孔。這些長方形、長圓形或者其他類型通孔都算作槽孔。當設定為槽孔的時候,生成Gerber時,是在對應的位置通過多個鑽孔拼接組成,如果你的鑽孔是圓的,請不要設定為槽形,避免在生産DFM檢測的時候出現鑽孔重疊報錯。
  • 孔直徑:多層焊盤屬性。内孔直徑。這是通孔焊盤的鑽孔直徑, 若是貼片類型焊盤請設定為0。
  • 金屬化:該多層焊盤内壁是否金屬化,金屬化後的焊盤将連接配接所有的銅層。當使用焊盤制作一個内壁無銅的螺絲孔時,需選擇否。
  • 助焊擴充:單層焊盤屬性。該屬性影響開鋼網的焊盤上錫區域的大小。如果想設一個焊盤不在鋼網開孔,則可以設定該值為負數,數值通常設定比焊盤對角線大即可。
  • 阻焊擴充:該屬性影響綠油在焊盤上區域開窗的大小。如果想設一個焊盤不在開窗(覆寫綠油),則可以設定該值為負數,數值通常設定比焊盤對角線大即可。

2.3 過孔

當你繪制一個雙層闆或多層闆時你可以放置過孔,使頂層和底層導通。

使用技巧:

  1. 在走線上放置兩個過孔,然後就可以将兩個過孔間的走線切換至其他層,或者移除。
  2. 布線過程中,使用快捷鍵換層可以自動添加過孔。頂層:快捷鍵T,底層:快捷鍵B
  3. 快捷鍵V 添加過孔。
  4. 立創EDA的過孔預設蓋油,如果想改為開窗不蓋油,可以點選屬性面闆的**“建立開窗區”**按鈕,過孔将轉換為多層焊盤,以實作開窗。

注意:

立創EDA不支援内層填埋孔和盲孔,所有的過孔均可以在頂層和底層看見。

焊盤和過孔不能太小,需保持外徑比内徑 >= 4mil。否則闆廠做不出來。

2.4 文本

立創EDA支援普通的英文字母文本,如果需要不同的字型需要自己加載字型。

2.5 圓弧

你可以使用圓弧工具畫出不同大小的圓弧,建立布局酷炫的走線圖案。可通過兩個圓弧合并成一個圓。

立創EDA提供了兩種畫圓弧的工具:

  • 兩點圓弧:先确定圓弧起點,然後确定終點及半徑。
  • 中心圓弧:先确定圓心,然後确定半徑及起點,再确定末點。

2.6 圓

在PCB工具裡面提供的圓工具所畫的圓,隻能支援在絲印層和文檔層繪制,如果你想在頂層或底層繪制一個圓,你必須使用圓弧工具繪制。

2.7 移動

該功能與原理圖工具的移動幾乎一緻。快捷鍵D。

當使用該工具移動封裝時,連接配接的走線會與其他封裝分離并跟随移動,表現與直接滑鼠批量選擇後移動一緻。

其他關于封裝移動的提示:

  • 當單選一個封裝時,用滑鼠移動,走線會拉伸跟随,不會分離;
  • 當單選一個封裝時,用方向鍵移動,走線會與封裝分離,僅移動封裝。

2.8 通孔

由于很多使用者不知道如何通過焊盤,過孔來建立通孔,故立創EDA特意提供了一個通孔功能。可在屬性設定其直徑大小。

如果你想畫槽孔,你可以使用實心填充(類型:槽孔(非金屬化孔)),或者你繪制一條導線,然後右鍵它,選擇“轉為槽孔”菜單。

2.9 圖檔

在PCB和封裝庫畫布下,立創EDA支援添加圖檔,可以很友善添加圖形絲印logo等。

點選插入圖檔功能,會打開一個視窗,你可以添加你需要的圖檔,立創EDA支援 JPG, BMP, PNG, GIF, 和SVG格式的圖檔。

2.10 量角器

立創EDA提供一個量角器友善位置角度的确定。

繪制方法:

點選後先确定原點,

再确認長度,

最後确認角度。

2.11 連接配接焊盤

當建立一個無原理圖的PCB時,封裝焊盤之間由于沒有網絡,是以不會出現飛線。使用**“連接配接焊盤”**功能可以使它們連接配接起來,幫助你減少出錯。

點選後,你點選兩個無網絡的封裝焊盤,即可自動為它們設定相同網絡名,并産生飛線:

2.12 鋪銅

如果你想保留整塊銅箔區域使其接地或者接電源,你可以使用“鋪銅”功能。

點選後可以圍繞你想鋪銅的區域繪制鋪銅區,一般沿着闆子邊框或在闆子邊框外部繪制,頂層和底層需要分别繪制。一塊闆子可以繪制多個鋪銅區,并分别設定。

進入繪制模式時,可以使用 快捷鍵L 和 空格鍵 改變繪制路徑的模式和方向,與繪制導線類似。

選中鋪銅線框,可以在右邊修改其屬性。

2.13 尺寸與量測

尺寸辨別與距離測量對于PCB和封裝庫來說非常重要,立創EDA提供了兩種方法。

繪制尺寸或者量測距離均受畫布右側屬性**“吸附”**影響,可以關閉吸附進行任意位置繪制或量測。

三、層與元素

3.1 PCB層工具

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層定義:

  • 頂層/底層:PCB闆子頂面和底面的銅箔層,信号走線用。
  • 内層:銅箔層,信号走線和鋪銅用。可以設定為信号層和内電層。
  • 頂層絲印層/底層絲印層:印在PCB闆的白色字元層。
  • 頂層錫膏層/底層錫膏層:該層是給貼片焊盤制造鋼網用的層,幫助焊接,決定上錫膏的區域大小。做的闆子不需要貼片的話這個層對生産沒有影響。也稱為正片工藝時的助焊層。
  • 頂層阻焊層/底層阻焊層:闆子的頂層和底層蓋油層,一般是綠油,綠油的作用是阻止不需要的焊接。該層屬于負片繪制方式,當你有導線或者區域不需要蓋綠油則在對應的位置進行繪制,PCB在生成出來後這些區域将沒有綠油覆寫,友善上錫等操作,該動作一般被稱為開窗。
  • 邊框層:闆子形狀定義層。定義闆子的實際大小,闆廠會根據這個外形進行生産闆子。
  • 頂層裝配層/底層裝配層:元器件的簡化輪廓,用于産品裝配和維修。用于導出文檔列印,不對PCB闆制作有影響。
  • 機械層:記錄在PCB設計裡面在機械層記錄的資訊,僅做資訊記錄用。生産時預設不采用該層的形狀進行制造。一些闆廠再使用AD檔案生産時會使用機械層做邊框,當使用Gerber檔案在嘉立創生産該層僅做文字辨別用。比如:工藝參數;V割路徑等。在立創EDA,該層不影響闆子的邊框形狀。
  • 文檔層:與機械層類似。但該層僅在編輯器可見,不會生成在Gerber檔案裡。
  • 飛線層:PCB網絡飛線的顯示,這個不屬于實體意義上的層,為了友善使用和設定顔色,故放置在層管理器進行配置。
  • 孔層:與飛線層類似,這個不屬于實體意義上的層隻做通孔(非金屬化孔)的顯示和顔色配置用。
  • 多層:與飛線層類似,金屬化孔的顯示和顔色配置。當焊盤層屬性為多層時,它将連接配接每個銅箔層包括内層。
  • 錯誤層:與飛線層類似,為DRC(設計規則錯誤)的錯誤辨別顯示和顔色配置用。

切換層的快捷鍵如下:

  • T: 切換至頂層
  • B: 切換至底層
  • 1: 切換至内層1
  • 2: 切換至内層2
  • 3: 切換至内層3
  • 4: 切換至内層4
  • *(星号):循環切換信号層
  • +,-:往上逐個切層,或或往下逐個切層
  • SHIFT+S:循環隐藏非目前層(會保留多層)
  • 3.2 元素篩選工具
  • 點選“元素”切換至元素篩選功能。

四、邊框(決定闆子形狀)

在放置封裝前,需要先繪制闆子邊框。邊框需在“邊框層”繪制。先切換至“邊框層”,再使用導線或圓弧進行繪制。

當使用原理圖轉PCB時,立創EDA會自動生成一個邊框,該邊框内面積大小是總封裝面積的1.5倍。

若你不喜歡該邊框,你可以将它删除後自己重新繪制。 工具欄上的“全局删除”功能可以進行快速删邊框。

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五、布線

5.1 導線

在原理圖中使用 快捷鍵W 繪制導線,在 PCB 繪制導線的也是 快捷鍵W。

5.1.1 導線屬性

當你選中一條導線時,可以在右邊屬性面闆修改它對應的屬性。

5.1.2 布線和取消布線

單擊左鍵開始繪制導線;再次單擊左鍵确認布線;單擊右鍵取消布線;再次點選右鍵提出繪制導線模式。

5.1.3 選擇導線或線段

滑鼠點選導線選擇時,單擊選擇整條完整導線,再次單擊則選中單一線段。

5.1.4 頂層布線和底層布線快速切換

在頂層繪制導線的同時,使用切換至底層的 快捷鍵B,可自動添加設定的過孔,走線并自動切換至底層繼續布線。在底層則使用 快捷鍵T 切換至頂層繼續布線。 當你在一個層無法順利布線連接配接的時候,需要考慮調整器件布局,添加過孔換層繪制。

5.1.5 快速調節走線大小

在布線過程中使用 快捷鍵 “+”,“ - ” 可以很友善地調節目前的走線的大小。按 TAB鍵 修改線寬參數。

布線時,如果你想布一段線段後,下一段線增大線寬,可以按 “SHIFT+W” 快速切換導線寬度。

5.1.6 調整導線位置、角度和方向

點選選擇一個線段,可以拖動調整其位置。

當導線的拐角是直角,并且布線拐角是 45 的時候,可以拖動直角節點的旁邊進行拖動導線成為斜角。不能直接拖動節點,直接拖動節點将拖動整條導線。

在布線過程中可以使用 快捷鍵L 進行布線角度切換,或者在畫布右邊屬性面闆的“布線拐角”,支援線條 45 度,線條 90 度,圓弧 45 度,圓弧 90 度,自由角度拐角布線。

使用 空格鍵 改變目前布線的方向。

六、鋪銅

如果你想保留整塊銅箔區域使其接地或者接電源,你可以使用“鋪銅”功能。

點選後可以圍繞你想鋪銅的區域繪制鋪銅區,可以直接在闆子邊框外部繪制,不需要沿着闆子邊框,立創EDA會自動裁剪多餘的銅箔。

頂層和底層需要分别繪制。一塊闆子可以繪制多個鋪銅區,并分别設定。

6.1 重建鋪銅區

若你對PCB做了修改,或者鋪銅屬性做了修改,那麼你可以不用重新繪制鋪銅區,對其重建鋪銅填充即可。

6.2 放置過孔

當設計需要放置大量過孔(縫合孔)時,可以使用該按鈕。必須是有兩個不同層的相同網絡鋪銅時,交集的區域進行自動放置過孔,如果隻有一個層有鋪銅,則該功能無效。可以設定過孔的大小和間距。放置後為普通過孔。

6.3 鋪銅網絡

你的鋪銅的網絡必須和目前層有網絡一樣的焊盤或過孔才可以,否則會被認為是孤島被移除。點選鋪銅線框,在右邊屬性面闆修改網絡。比如你的焊盤網絡是VCC,你鋪銅網絡就需要設定為VCC。

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6.4 使用技巧

  • 使用 快捷鍵E 開始繪制鋪銅。
  • 使用 快捷鍵L 在繪制鋪銅過程中改變拐角。
  • 使用 快捷鍵 空格鍵 在繪制鋪銅過程中改變方向。
  • 使用 快捷鍵 Shift+B 重建所有鋪銅區。
  • 使用 快捷鍵 Shift+M 隐藏所有鋪銅區。
  • 繪制鋪銅時,使用快捷鍵 Delete或BackSpace鍵退回上次鋪銅位置。
  • 如果你在繪制PCB時,不希望删除鋪銅線框,又希望鋪銅先隐藏,可以在右邊屬性面闆把鋪銅區設定為:不可見(快捷鍵SHIFT+M)。生成Gerber時務必需要把鋪銅區設為可見。
  • 可以通過拖拽鋪銅線框上的控制點(紅色)進行調整鋪銅形狀;右鍵可以删除控制點;兩個控制點之間有一個虛拟控制點(藍色),虛拟點不能被删除,當拖拽它的時候将轉為真實控制點。

七、實心填充

立創EDA提供了一個名叫實心填充的功能。你可以繪制所需的填充資訊,該功能與鋪銅有類似的地方,但是實心填充不能與不同網絡的元素産生間隙。

進入繪制模式時,可以使用 快捷鍵 “L” 和 空格鍵 改變繪制路徑的模式(圓形,90度,45度,任意角度)和方向,與繪制導線類似。

繪制後點選實心填充的區域可以在右邊修改其屬性。

類型:全填充,槽孔,無填充。

  • 全填充:通過設定網絡且類型為實心填充,可以很容易将多個焊盤連接配接起來,效果與前面的鋪銅類似。
  • 無填充:該類型僅将鋪銅區的銅箔挖空,鋪銅将不再對該區域鋪銅,挖空不影響導線的走線。注意當你要挖空一個區域時,這個實心填充的網絡不能與鋪銅的網絡相同。鋪銅後效果與照片/3D預覽效果如下圖所示。挖空後你需要按 SHIFT+B 重建鋪銅。鋪銅後,不能删除這個無填充的實心填充元素!!
  • 槽孔:當設定實心填充類型為槽孔(也叫非鍍銅通孔或非金屬化孔)時,其所屬的層也會自動切換至多層。實際PCB生産時會将PCB闆挖穿(槽孔)。鋪銅後效果與照片預覽效果如下圖所示。

八、淚滴

立創EDA支援全部類型焊盤的淚滴生成。

入口:頂部菜單 - 工具 - 淚滴

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點選彈出的對話框,可很友善地設定淚滴所需要的參數。

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九、設計規則檢查

立創EDA提供一個可實時運作的設計規則檢查(DRC: Design Rule Check)功能。當你完成設計後進行DRC檢查可以看出不符合的地方,并進行修改。

9.1 設計規則設定

可在 頂部主菜單欄 > 工具 > 設計規則… 打開設定對話框。

也可以通過:畫布右鍵 - 設計規則…

設定裡面的機關跟随目前畫布的機關。

  • 規則:預設規則是Default,點選“新增”按鈕,你可以設定多個規則,規則支援自定義不同的名字,每個網絡隻能應用一個規則,每個規則可以設定不同的參數。
  • 線寬:目前規則的走線寬度。PCB的導線寬度不能小于該線寬。
  • 間距:目前規則的元素間距。PCB的兩個具有不同網絡的元素的間距不能小于這個間距。
  • 孔外徑:目前規則的孔外徑。PCB的孔外徑不能小于該孔外徑,如通孔的外徑,過孔的外徑,圓形多層焊盤的外徑。
  • 孔内徑:目前規則的孔内徑。PCB的孔内徑不能小于該孔内徑,如過孔的内徑,圓形多層焊盤的孔内徑。
  • 線長:目前規則的導線總長度。PCB的同網絡的導線總長度不能大于該長度,否則報錯。如果輸入框留白則無限制長度。總長度包括導線,圓弧。
  • 實時設計規則檢測:當你開啟後在畫圖的過程中就會進行檢測是否存在DRC錯誤,存在則顯示X警示辨別。

當打開實時設計規則檢測功能,在你設計出現超出規則的錯誤時會直接出現高亮的X辨別提示錯誤位置。

當PCB比較大的時候開啟這個功能可能會有卡頓現象。

  • 檢查元素到鋪銅的距離:預設開啟,檢測元素到鋪銅的間隙。如果不開啟該項,移動了封裝之後必須要重建鋪銅SHIFT+B,否則DRC無法檢測出與鋪銅短路的元素。
  • 檢查元素到邊框的距離:開啟後在後面輸入檢測的距離值,元素到邊框的值小于這個值會在設計管理器報錯。
  • 布線與放置過孔時應用規則:開啟後,在畫布放置與規則相同的過孔時,過孔的大小應用規則設定的參數,導線繪制同理。
  • 布線時顯示DRC安全邊界:預設開啟,繪制導線時,導線外面的一圈線圈,線圈的大小根據規則的間距。

9.2 檢查DRC錯誤

點選左側面闆的 “設計管理器 - DRC錯誤” 的 “重新整理” 按鈕圖示,或者 頂部菜單 - 設計 - 檢查DRC 進行檢查目前PCB的DRC錯誤。一般pcb繪制完成都要進行這項檢查,可查出短路,未接等,可減少出錯機率。

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你可以在設計管理器中檢視DRC錯誤資訊。 點選錯誤選項會在畫布高亮顯示其位置,并在左下方提示錯誤類型。

十、導入變更

當你修改了原理圖,你可以很友善地導入變更到PCB。你可以通過:

可使用原理圖的 更新PCB 功能。

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在PCB 導入修改資訊 菜單。

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如果原理圖存在錯誤,會直接彈窗提醒,如标注重複,封裝缺失等。具體可以檢視: 原理圖 - 原理圖轉PCB

十一、PCB預覽

立創EDA提供了2D照片預覽。在PCB下,在頂部點選打開:頂部菜單 - 視圖 - 2D/3D預覽。

在切換至照片預覽後,可在右邊屬性面闆換闆面,選擇顔色等。

選擇3D預覽菜單後,伺服器會生成3D檔案,編輯器加載完成後即可進行3D預覽。

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十二、檔案導出

13.1 導出制造檔案Gerber

當你完成PCB設計之後,你可以生成Gerber檔案,通過:**頂部菜單 - 檔案 - 生成PCB制闆檔案(Gerber) ** 或者 頂部菜單 - 制造 - 生成PCB制闆檔案。

當檢測沒有網絡錯誤或者DRC錯誤後,會彈出Gerber生成對話框:

13.2 導出BOM

BOM導出可以通過:

頂部菜單 - 制造 - 物料清單,或者 頂部菜單 - 檔案 - 導出BOM

點選後會彈出一個導出對話框,

導出前,你還可以為零件指定立創商城的零件編号,以利于在立創商城上友善購買元件,下單時直接上傳BOM表即可:

點選配置設定圖示後會打開元件庫搜尋框,在這裡找到你想要的零件後然後點選“配置設定”完成編号指定,配置設定的編号将出現在BOM中。