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PCB交互式布局及模块化布局

2021-01-29 08:47:25    240次浏览

PCB交互式布局及模块化布局(核心内容):

M(全部和部分)飞线隐藏和打开。

矩形框,可以将选择的器件排布在所在的矩形框中(当然是在器件没有锁定的前提之下)。

交互映射:即选择PCB中的器件,同时会在原理图中高亮对应元器件。

分屏:右键单击空白区域,选择分屏幕。打开方式:在原理图中和PCB中都要打开,tools-cross-select-mode,选择,在此状态下,原则原理图中的某一部分或者模块,就会在PCB部分对应高亮选中,再通过我们的矩形框就可以将模块化的元器件部分放置在理想的区域,便于后期PCB布线制作。

板框大小设计:keep-out layer,place- line根据要求绘制板框大小。按住Ctrl拉线会跟着一起缩小。

长度显示,tab键可以进行具体设置。

设置具体尺寸长度:确定原点,选定双击线,通过坐标设置X,Y值。设置好之后进行如下图操作:

随后就可以在选定区域内绘制PCB。

加定位孔(金属化或者非金属化),根据工程或者项目需要设置不同大小的定位孔。(勾选是金属化)

利用原点和坐标,对定位孔进行移动。复制个定位孔,单击原点,再单击其余对应参考点,粘贴定位孔,这样就可以等间距的设定定位孔。

倒角:(假设采用1mm的倒角)根据坐标,将四个边线上下左右缩小1mm,hua圆弧,设置成一样的的圆弧,同理其余三个边,复制圆弧。(注意是在keep-out layer操作的。)重新定义板框。

可以重新设置各层名字,方便查看(双层板为例)。

可以设置层识别标志(也可以不设,看个人)。

开始布局:通过原理图对器件进行模块化(布局是建议不要打开飞线),模块化的将元器件放置在元器件周围。(采用矩形框的方式,之前已经提过,不再赘述)。之后打开飞线,可以直观的看出信号流向。由于电源和地会产生干扰,在此将电源盒地归类。

Net class右键,add class,命名,同类归为一类(自己规定)。随后进行下图操作:

布局一般方式是:先放置接口和接插件,主控放置在中间(晶振在主控附近),大致放置在板框中(不可能一次就位,还会进行多次的调整和微调)。

在此过程中位号丝印很烦人(不知道你有没有同感),单击右键,将其设置的相应小一点。

全选,然后A

设置一个快捷键,例如5,随后按5,这样就会将位号放置在中间或者是你想放置的位置。在所有过程中,使用对齐快捷键,交互式布局方式(很有用)。

按照先大后小的顺序进行放置其他元器件,建议以顺时针或者逆时针顺序进行元器件的放置,完成预不布局。在布局过程中要注意很多细节,当然这需要长期的经验积累,例如数模信号分离,电源、地、信号线宽度,以及SMT工艺需求等等。作者本人也刚刚入门,很多知识还需要去学习、实践、理解,大家学会总结和复习,相信你一定会成为一个大牛。

在拖动元器件的时候,按L键快速转换器件所在层。

大器件放置完毕后放置小器件,局部模块化放置。根据原理图放置,如电源的滤波电容,一定要放置在电源附近,不要放得很远(这样就起不到什么作用),晶振尽可能不要走信号线,π型滤波等等。

在布局的同时要注意美观,拖动多个目标时按shift选中,或者线选物理连接方式,按S选择(之前在快捷键作用中提到过)。

短距离的调整可以使用向下箭头进行微调。MCU或IC滤波电容放置在MCU每个电源附近。

基本布局之后,Design-rule,可以看到很多规则,在此可以设置电器,间距,短路等设置,根据自己板子大小和板厂条件,成本等因素,设置规则。同时,可以设置自己的规则(不详细赘述,不懂可以百度一下,很详细的),注意规则优先级。多层板考虑阻抗线,比较简单的就不必考虑。信号线线宽设置6mil,电源线8-60mil,优先走线15mil,当然过孔等默认大小都可以进行设置。阻焊层(放置绿油覆盖)设置2.5mil。至于怎么计算阻抗值,不在此进行讲解。

铺铜的设置方式:焊盘一般选择十字连接,使用18mil(因人而异),过孔可以使用全连接。

丝印之间的距离2mil,丝印到阻焊的距离2mil。熟悉常用的规则设置,多试试不同的效果,多练习。

布局注意事项:接插件与焊盘不能放太近,注意是否正反面有限高,易发热的元器件进行散热处理,同时不要放置其他发热元件,对温度铭感的元器件和线路。高速板尽量不要打孔走线。

20Mil过1A的电流(很宽的时候直接铺铜),过孔0.5mm过1A的电流(经验值,仅做参考),设计的时候留有余量。

散热处理:topsolder,按下图选择,漏铜,进行散热处理(当然还有在铜皮上添加过孔)。

走线:

长线栅孔处理,提前规划(放置在元器件附近),减少回流路径,栅孔模块化、有方向性的添加。同时,对电源和地等进行局部铺铜处理,CTRL+鼠标左键,即可高亮,若感觉高亮不是很明显,设置对比度即可,通过按键盘的"["?和"]"来实现对比度的设置。

铺铜时按空格键进行旋转,电源的滤波电容之后再加散热过孔,信号回流路径要短,利用特殊粘贴E+A对铺铜进行复制,粘贴(不合适的地方再调整)。晶振采用内差分走线,由于晶振易受外界干扰,所以对其进行包地处理,并在电源线路上添加过孔,加强回流,这样干扰信号就会回流到地减小对晶振的干扰(如下图)。Place Fill对铜皮进行修正和补充(之前讲过)。

差分线,即两根线等线宽、等间距进行走线。快捷键D+C(也可以如下图操作),单击右键新建差分类(differential pair class),改名,(在IC Datasheet里找到差分线阻抗说明)常规差分线一般控制在100欧姆阻抗(除USB之外),新建类之后在右下角执行PCB(如图),选择差分,单击选中新建的类,Add,根据自己电路原理图,输入相应内容(图例),OK。此时会高亮差分线,如果没有高亮,再选择(如图),此部分图比较多,都是按照顺序一一走的。

差分走线设置的另一种方式(如下图需要差分走线),利用向导,添加自己的后缀会自动出现匹配,选择需要添加的网络类,执行添加。

差分线路设计完成之后,要进行差分走线的规则设定(要计算阻抗,在AD官网有阻抗的视频教程,大家可以看看)打开规则设置D+R,按下图选择,并找到自己创建的差分类,设置自己差分线的间距。第三幅图是我的设置间距,仅做参考。

当然,还有另一种规则设置方式(在规则向导里,如下图),在里面设置自己的规则,此时会在规则里自动生成一个规则(可以打开规则设置里看看)。有可能设置的规则会重复,将重复的规则删除。随后就开始差分走线(如下图选择差分走线命令),不合适的位置进行微调。

栅孔处理完毕后,开始走线,打开飞线,电源和地飞线关闭,后处理。在走线命令下,按住CTRL键,单击元器件,实现自动走线,后进行调整。

选中多个焊盘,P+M,同时走线(比较美观,同时提高效率),ctrl+拖动,可以左右移动线路。时时刻刻注意对齐,均匀分布。

后进行地的连线,在地的旁边打地过孔(回流),ctrl按住地过孔显示高亮,检查是否所有地都有地过孔,地过孔回流路径要短。

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