PCB布板 电源布板步骤

电源布板步骤 一 电路版设计的先期工作 1 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 设计系统 在 PCB 设计系统中 可以直接取用零件封装 人工生成网络表 2 手工更改网络表 将一些元件的固定引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 二 画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的 PCB 库专用设计文件 三 设置 PCB 设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等 1 进入 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 2 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 注意 在绘制电路版地边框前 一定要将当前层设置成 Keep Out 层 即禁止布线层 四 打开所有要用到的 PCB 库文件后 调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节 网络表是 PCB 自动布线的灵魂 也是原理图设计与印象电路 版设计的接口 只有将网络表装入后 才能进行电路版的布线 在原理图设计的过程中 ERC 检查不会涉及到零件的封装问题 因此 原理图设计时 零件的封 装可能被遗忘 在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装 当然 可以直接在 PCB 内人工生成网络表 并且指定零件封装 五 布置零件封装的位置 也称零件布局 Protel99 可以进行自动布局 也可以进行手动布局 如果进行自动布局 运行 Tools 下面的 Auto Place 用这个命令 你需要有足够的耐心 布线的关键是布局 多数设计者采用手动布局 的形式 用鼠标选中一个元件 按住鼠标左键不放 拖住这个元件到达目的地 放开左键 将该元 件固定 Protel99 在布局方面新增加了一些技巧 新的交互式布局选项包含自动选择和自动对 齐 使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件 然后旋转 展开和整理成组 就可以 移动到板上所需位置上了 当简易的布局完成后 使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封 装相似的元件 提示 在自动选择时 使用 Shift X 或 Y 和 Ctrl X 或 Y 可展开和缩紧选定组件的 X Y 方向 注意 零件布局 应当从机械结构散热 电磁干扰 将来布线的方便性等方面综合考虑 先布 置与机械尺寸有关的器件 并锁定这些器件 然后是大的占位置的器件和电路的核心元件 再 是外围的小元件 六 根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定 假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区 对于大板子 应在中间多加 固定螺丝孔 板上有重的器件或较大的接插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔 有需要的话 可在适当位置放上一些测试用焊盘 最好在原理图中就加上 将过小的焊盘过孔改大 将所有 固定螺丝孔焊盘的网络定义到地或保护地等 放好后用 VIEW3D 功能察看一下实际效果 存盘 七 布线规则设置 布线规则是设置布线的各个规范 象使用层面 各组线宽 过孔间距 布线的拓朴结构等部 分规则 可通过 Design Rules 的 Menu 处从其它板导出后 再导入这块板 这个步骤不必每次 都要设置 按个人的习惯 设定一次就可以 选 Design Rules 一般需要重新设置以下几点 1 安全间距 Routing 标签的 Clearance Constraint 它规定了板上不同网络的走线焊盘过孔等之间必须保持的距离 一般板子可设为 0 254mm 较空的板子可设为 0 3mm 较密的贴片板子可设为 0 2 0 22mm 极少数印板加工厂家的生产 能力在 0 1 0 15mm 假如能征得他们同意你就能设成此值 0 1mm 以下是绝对禁止的 2 走线层面和方向 Routing 标签的 Routing Layers 此处可设置使用的走线层和每层的主要走线方向 请注意贴片的单面板只用顶层 直插型的 单面板只用底层 但是多层板的电源层不是在这里设置的 可以在 Design Layer Stack Manager 中 点顶层或底层后 用 Add Plane 添加 用鼠标左键双击后设置 点中本层后用 Delete 删除 机械层也不是在这里设置的 可以在 Design Mechanical Layer 中选择所要用到的机械层 并选 择是否可视和是否同时在单层显示模式下显示 机械层 1 一般用于画板子的边框 机械层 3 一般用于画板子上的挡条等机械结构件 机械层 4 一般用于画标尺和注释等 具体可自己用 PCB Wizard 中导出一个 PCAT 结构的板 子看一下 3 过孔形状 Routing 标签的 Routing Via Style 它规定了手工和自动布线时自动产生的过孔的内 外径 均分为最小 最大和首选值 其中 首选值是最重要的 下同 4 走线线宽 Routing 标签的 Width Constraint 它规定了手工和自动布线时走线的宽度 整个板范围的首选项一般取 0 2 0 6mm 另添加一 些网络或网络组 Net Class 的线宽设置 如地线 5 伏电源线 交流电源输入线 功率输出 线和电源组等 网络组可以事先在 Design Netlist Manager 中定义好 地线一般可选 1mm 宽度 各 种电源线一般可选 0 5 1mm 宽度 印板上线宽和电流的关系大约是每毫米线宽允许通过 1 安培的电流 具体可参看有关资料 当线径首选值太大使得 SMD 焊盘在自动布线无法走通时 它会在进入到 SMD 焊盘处自动缩小成最小宽度和焊盘的宽度之间的一段走线 其中 Board 为对整个板的线宽约束 它的优先级最低 即布线时首先满足网络和网络组等的线宽约束条件 下 图为一个实例 5 敷铜连接形状的设置 Manufacturing 标签的 Polygon Connect Style 建议用 Relief Connect 方式导线宽度 Conductor Width 取 0 3 0 5mm 4 根导线 45 或 90 度 其余各项一般可用它原先的缺省值 而象布线的拓朴结构 电源层的间距和连接形状匹配 的网络长度等项可根据需要设置 选 Tools Preferences 其中 Options 栏的 Interactive Routing 处选 Push Obstacle 遇到不同网 络的走线时推挤其它的走线 Ignore Obstacle 为穿过 Avoid Obstacle 为拦断 模式并选中 Automatically Remove 自动删除多余的走线 Defaults 栏的 Track 和 Via 等也可改一下 一般 不必去动它们 在不希望有走线的区域内放置 FILL 填充层 如散热器和卧放的两脚晶振下方所在布线层 要 上锡的在 Top 或 Bottom Solder 相应处放 FILL 布线规则设置也是印刷电路版设计的关键之一 需要丰富的实践经验 八 自动布线和手工调整 1 点击菜单命令 Auto Route Setup 对自动布线功能进行设置 选中除了 Add Testpoints 以外的所有项 特别是选中其中的 Lock All Pre Route 选项 Routing Grid 可选 1mil 等 自动布线开始前 PROTEL 会给你一个推荐值可不去理它或改为它的推荐 值 此值越小板越容易 100 布通 但布线难度和所花时间越大 2 点击菜单命令 Auto Route All 开始自动布线 假如不能完全布通则可手工继续完成或 UNDO 一次 千万不要用撤消全部布线功能 它会删 除所有的预布线和自由焊盘 过孔 后调整一下布局或布线规则 再重新布线 完成后做一次 DRC 有错则改正 布局和布线过程中 若发现原理图有错则应及时更新原理图和网络表 手工 更改网络表 同第一步 并重装网络表后再布 3 对布线进行手工初步调整 需加粗的地线 电源线 功率输出线等加粗 某几根绕得太多的线重布一下 消除部分不必要 的过孔 再次用 VIEW3D 功能察看实际效果 手工调整中可选 Tools Density Map 查看布线密 度 红色为最密 黄色次之 绿色为较松 看完后可按键盘上的 End 键刷新屏幕 红色部分一般应 将走线调整得松一些 直到变成黄色或绿色 九 切换到单层显示模式下 点击菜单命令 Tools Preferences 选中对话框中 Display 栏的 Single Layer Mode 将每个布线层的线拉整齐和美观 手工调整时应经常做 DRC 因为有时候有些线会断开而你 可能会从它断开处中间走上好几根线 快完成时可将每个布线层单独打印出来 以方便改线时 参考 其间也要经常用 3D 显示和密度图功能查看 最后取消单层显示模式 存盘 十 如果器件需要重新标注可点击菜单命令 Tools Re Annotate 并选择好方向后 按 OK 钮 并回原理图中选 Tools Back Annotate 并选择好新生成的那个 WAS 文件后 按 OK 钮 原理 图中有些标号应重新拖放以求美观 全部调完并 DRC 通过后 拖放所有丝印层的字符到合适 位置 注意字符尽量不要放在元件下面或过孔焊盘上面 对于过大的字符可适当缩小 DrillDrawing 层可按需放上一些坐标 Place Coordinate 和尺寸 Place Dimension 最后再放上印板名称 设计版本号 公司名称 文件首次加工日期 印板文件名 文件加 工编号等信息 请参见第五步图中所示 并可用第三方提供的程序来加上图形和中文注释如 BMP2PCB EXE 和宏势公司 ROTEL99 和 PROTEL99SE 专用 PCB 汉字输入程序包中的 FONT EXE 等 十一 对所有过孔和焊盘补泪滴 补泪滴可增加它们的牢度 但会使板上的线变得较难看 顺序按下键盘的 S 和 A 键 全选 再 选择 Tools Teardrops 选中 General 栏的前三个 并选 Add 和 Track 模式 如果你不需要把最 终文件转为 PROTEL 的 DOS 版格式文件的话也可用其它模式 后按 OK 钮 完成后顺序按下 键盘的 X 和 A 键 全部不选中 对于贴片和单面板一定要加 十二 放置覆铜区 将设计规则里的安全间距暂时改为 0 5 1mm 并清除错误标记 选 Place Polygon Plane 在各 布线层放置地线网络的覆铜 尽量用八角形 而不是用圆弧来包裹焊盘 最终要转成 DOS 格式 文件的话 一定要选择用八角形 下图即为一个在顶层放置覆铜的设置举例 设置完成后 再按 OK 扭 画出需覆铜区域的边框 最后一条边可不画 直接按鼠标右键就可开 始覆铜 它缺省认为你的起点和终点之间始终用一条直线相连 电路频率较高时可选 Grid Size 比 Track Width 大 覆出网格线 相应放置其余几个布线层的覆铜 观察某一层上较大面积没有覆铜的地方 在其它层有覆铜 处放一个过孔 双击覆铜区域内任一点并选择一个覆铜后 直接点 OK 再点 Yes 便可更新这个 覆铜 几个覆铜多次反复几次直到每个覆铜层都较满为止 将设计规则里的安全间距改回原值 十三 最后再做一次 DRC 选择其中 Clearance Constraints Max Min Width Constraints Short Circuit Constraints 和 Un Routed Nets Constraints 这几项 按 Run DRC 钮 有错则改正 全部正确后存盘 十四 对于支持 PROTEL99SE 格式 PCB4 0 加工的厂家可在观看文档目录情况下 将这个文件 导出为一个 PCB 文件 对于支持 PROTEL99 格式 PCB3 0 加工的厂家 可将文件另存为 PCB 3 0 二进制文件 做 DRC 通过后不存盘退出 在观看文档目录情况下 将这个文件导出为一个 PCB 文件 由于目前很大一部分厂家只能做 DOS 下的 PROTEL AUTOTRAX 画的板子 所以以 下这几步是产生一个 DOS 版 PCB 文件必不可少的 1 将所有机械层内容改到机械层 1 在观看文档目录情况下 将网络表导出为 NET 文件 在 打开本 PCB 文件观看的情况下 将 PCB 导出为 PROTEL PCB 2 8 ASCII FILE 格式的 PCB 文件 2 用 PROTEL FOR WINDOWS PCB 2 8 打开 PCB 文件 选择文件菜单中的另存为 并选择 Autotrax 格式存成一个 DOS 下可打开的文件 3 用 DOS 下的 PROTEL AUTOTRAX 打开这个文件 个别字符串可能要重新拖放或调整大小 上下放的全部两脚贴片元件可能会产生焊盘 X Y 大小互换的情况 一个一个调整它们 大的四 列贴片 IC 也会全部焊盘 X Y 互换 只能自动调整一半后 手工一个一个改 请随时存盘 这个 过程中很容易产生人为错误 PROTEL DOS 版可是没有 UNDO 功能的 假如你先前布了覆铜并 选择了用圆弧来包裹焊盘 那么现在所有的网络基本上都已相连了 手工一个一个删除和修改 这些圆弧是非常累的 所以前面推荐大家一定要用八角形来包裹焊盘 这些都完成后 用前面 导出的网络表作 DRC Route 中的 Separation Setup 各项值应比 WINDOWS 版下小一些 有错 则改正 直到 DRC 全部通过为止 也可直接生成 GERBER 和钻孔文件交给厂家选 File CAM Manager 按 Next 钮出来六个选项 Bom 为元器件清单表 DRC 为设计规则检查报告 Gerber 为光绘文件 NC Drill 为钻孔文件 Pick Place 为自动拾放文件 Test Points 为测试点报告 选择 Gerber 后按提示一步步往下做 其中有些与生产工艺能力有关的参数需印板生产厂家提供 直到按下 Finish 为止 在生成的 Gerber Output 1 上按鼠标右键 选 Insert NC Drill 加入钻孔文件 再按鼠标右键选 Generate CAM Files 生成真正的输出文件 光绘文件可导出后用 CAM350 打开并校验 注意电源层是负 片输出的 十五 发 Email 或拷盘给加工厂家 注明板材料和厚度 做一般板子时 厚度为 1 6mm 特大型 板可用 2mm 射频用微带板等一般在 0 8 1mm 左右 并应该给出板子的介电常数等指标 数量 加工时需特别注意之处等 Email 发出后两小时内打电话给厂家确认收到与否 十六 产生 BOM 文件并导出后编辑成符合公司内部规定的格式 十七 将边框螺丝孔接插件等与机箱机械加工有关的部分 即先把其它不相关的部分选中后 删除 导出为公制尺寸的 AutoCAD R14 的 DWG 格式文件给机械设计人员 二十一 整理和打印各种文档 如元器件清单 器件装配图 并应注上打印比例 安装和接 线说明等 技术过程 PCB 抄板的技术实现过程简单来说 就是先将要抄板的电路板进行扫描 记录详细的元器 件位置 然后将元器件拆下来做成物料清单 BOM 并安排物料采购 空板则扫描成图片 经抄板软件处理还原成 pcb 板图文件 然后再将 PCB 文件送制版厂制板 板子制成后将采 购到的元器件焊接到制成的 PCB 板上 然后经过电路板测试和调试即可 具体技术 步骤如下 第一步 拿到一块 PCB 首先在纸上记录好所有元气件的型号 参数 以 及位置 尤其是二极管 三级管的方向 IC 缺口的方向 最好用数码相机拍两张元气件位 置的照片 现在的 pcb 电路板越做越高级上面的二极管三极管有些不注意根本看不到 第二步 拆掉所有器件 并且将 PAD 孔里的锡去掉 用酒精将 PCB 清洗干净 然后放入扫 描仪内 扫描仪扫描的时候需要稍调高一些扫描的像素 以便得到较清晰的图像 再用水 纱纸将顶层和底层轻微打磨 打磨到铜膜发亮 放入扫描仪 启动 PHOTOSHOP 用彩色方 式将两层分别扫入 注意 PCB 在扫描仪内摆放一定要横平竖直 否则扫描的图象就无法 使用 第三步 调整画布的对比度 明暗度 使有铜膜的部分和没有铜膜的部分对比 强烈 然后将次图转为黑白色 检查线条是否清晰 如果不清晰 则重复本步骤 如果清 晰 将图存为黑白 BMP 格式文件 TOP BMP 和 BOT BMP 如果发现图形有问题还可以用 PHOTOSHOP 进行修补和修正 第四步 将两个 BMP 格式的文件分别转为 PROTEL 格 式文件 在 PROTEL 中调入两层 如过两层的 PAD 和 VIA 的位置基本重合 表明前几个步 骤做的很好 如果有偏差 则重复第三步 所以说 pcb 抄板是一项极需要耐心的工作 因 为一点小问题都会影响到质量和抄板后的匹配程度 第五步 将 TOP 层的 BMP 转化 为 TOP PCB 注意要转化到 SILK 层 就是黄色的那层 然后你在 TOP 层描线就是了 并且 根据第二步的图纸放置器件 画完后将 SILK 层删掉 不断重复直到绘制好所有的层 第六步 在 PROTEL 中将 TOP PCB 和 BOT PCB 调入 合为一个图就 OK 了 第七步 用激光打印机将 TOP LAYER BOTTOM LAYER 分别打印到透明胶片上 1 1 的比例 把胶 片放到那块 PCB 上 比较一下是否有误 如果没错 你就大功告成了 一块和原板 一样的抄板就诞生了 但是这只是完成了一半 还要进行测试 测试抄板的电子技术性能 是不是和原板一样 如果一样那真的是完成了 备注 如果是多层板还要细心打磨到 里面的内层 同时重复第三到第五步的抄板步骤 当然图形的命名也不同 要根据层数来 定 一般双面板抄板要比多层板简单许多 多层抄板容易出现对位不准的情况 所以多层 板抄板要特别仔细和小心 其中内部的导通孔和不导通孔很容易出现问题 双面板抄板方法 1 扫描线路板的上下表层 存出两张 BMP 图片 2 打开抄板 软件 Quickpcb2005 点 文件 打开底图 打开一张扫描图片 用 PAGEUP 放大屏幕 看到焊盘 按 PP 放置一个焊盘 看到线按 PT 走线 就象小孩描图一样 在这个软件里 描画一遍 点 保存 生成一个 B2P 的文件 3 再点 文件 打开底图 打开另一 层的扫描彩图 4 再点 文件 打开 打开前面保存的 B2P 文件 我们看到刚抄好的 板 叠在这张图片之上 同一张 PCB 板 孔在同一位置 只是线路连接不同 所以我们 按 选项 层设置 在这里关闭显示顶层的线路和丝印 只留下多层的过孔 5 顶层的过孔与底层图片上的过孔在同一位置 现在我们再象童年时描图一样 描出底层 的线路就可以了 再点 保存 这时的 B2P 文件就有了顶层和底层两层的资料了 6 点 文件 导出为 PCB 文件 就可以得到一个有两层资料的 PCB 文件 可以再改板或 再出原理图或直接送 PCB 制版厂生产 多层板抄板方法 其实四层板抄板就是重 复抄两个双面板 六层就是重复抄三个双面板 多层之所以让人望而生畏 是因为我 们无法看到其内部的走线 一块精密的多层板 我们怎样看到其内层乾坤呢 分层 现在分层的办法有很多 有药水腐蚀 刀具剥离等 但很容易把层分过头 丢失资料 经 验告诉我们 砂纸打磨是最准确的 当我们抄完 PCB 的顶底层后 一般都是用砂纸 打磨的办法 磨掉表层显示内层 砂纸就是五金店出售的普通砂纸 一般平铺 PCB 然后 按住砂纸 在 PCB 上均匀磨擦 如果板子很小 也可以平铺砂纸 用一根手指按住 PCB 在 砂纸上磨擦 要点是要铺平 这样才能磨得均匀 丝印与绿油一般一擦就掉 铜线 与铜皮就要好好擦几下 一般来说 蓝牙板几分钟就能擦好 内存条大概要十几分钟 当 然力气大 花的时间会少一点 力气小花的时间就会多一点 磨板是目前分层用得最 普遍的方案 也是最经济的了 咱们可以找块废弃的 PCB 试一下 其实磨板没什么技术难 度 只是有点枯燥 要花点力气 完全不用担心会把板子磨穿磨到手指头哦 原理图常见错误 1 原理图常见错误 1 ERC 报告管脚没有接入信号 a 创建封装时给管脚定义了 I O 属性 b 创建元件或放置元件时修改了不一致的 grid 属性 管脚与线没有连上 c 创建元件时 pin 方向反向 必须非 pin name 端连线 2 元件跑到图纸界外 没有在元件库图表纸中心创建元件 3 创建的工程文件网络表只能部分调入 PCB 生成 netlist 时没有选择为 global 4 当使用自己创建的多部分组成的元件时 千万不要使用 annotate 2 PCB 中常见错误 1 网络载入时报告 NODE 没有找到 a 原理图中的元件使用了 PCB 库中没有的封装 b 原理图中的元件使用了 PCB 库中名称不一致的封装 c 原理图中的元件使用了 PCB 库中 pin number 不一致的封装 如三极管 sch 中 pin number 为 e b c 而 PCB 中为 1 2 3 2 打印时总是不能打印到一页纸上 a 创建 PCB 库时没有在原点 b 多次移动和旋转了元件 PCB 板界外有隐藏的字符 选择显示所有隐藏的字符 缩 小 PCB 然后移动字符到边界内 3 DRC 报告网络被分成几个部分 表示这个网络没有连通 看报告文件 使用选择 CONNECTED COPPER 查找 PCB 经验 第一篇 PCB 布线 在 PCB 设计中 布线是完成产品设计的重要步骤 可以说前面的准备工作都是为它而做的 在整个 PCB 中 以布线的设计过程限定最 高 技巧最细 工作量最大 PCB 布线有单面布线 双面布线及多层布线 布线的方式也 有两种 自动布线及交互式布线 在自动 布线之前 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线 输入端与输出端的边线应避 免相邻平行 以免产生反射干扰 必要时 应加地线隔离 两相邻层的布线要互相垂直 平行容易产生寄生耦合 自动布线的布通率 依赖于良好的布局 布线规则可以预先设定 包括走线的弯曲次 数 导通孔的数目 步进的数目等 一般 先进行探索式布经线 快速地把短线连通 然后进行迷宫式布线 先把要布的连线进行全 局的布线路径优化 它可以根据需要断开 已布的线 并试着重新再布线 以改进总体效果 对目前高密度的 PCB 设计已感觉到贯通孔不太适应了 它浪费了许多宝贵的布线通 道 为解决这一矛盾 出现了盲孔和埋孔技 术 它不仅完成了导通孔的作用 还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便 更加 流畅 更为完善 PCB 板的设计过程是一 个复杂而又简单的过程 要想很好地掌握它 还需广大电子工程设计人员去自已体会 才 能得到其中的真谛 1 电源 地线的处理 既使在整个 PCB 板中的布线完成得都很好 但由于电源 地线的考虑不周到而引起 的干扰 会使产品的性能下降 有时甚至影响 到产品的成功率 所以对电 地线的布线要认真对待 把电 地线所产生的噪音干扰降到 最低限度 以保证产品的质量 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因 现只对降低式抑制噪音作以表述 1 众所周知的是在电源 地线之间加上去耦电容 2 尽量加宽电源 地线宽度 最好是地线比电源线宽 它们的关系是 地线 电源线 信号线 通常信号线宽为 0 2 0 3mm 最经细宽度可达 0 05 0 07mm 电源线为 1 2 2 5 mm 对数字电路的 PCB 可用宽的地导线组成一个回路 即构成一个地网来使用 模拟电路的地不 能这样使用 3 用大面积铜层作地线用 在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用 或 是做成多层板 电源 地线各占用一层 2 数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多 PCB 不再是单一功能电路 数字或模拟电路 而是由数字电路和模拟电 路混合构成的 因此在布线时就需要考虑它 们之间互相干扰问题 特别是地线上的噪音干扰 数字电路的频率高 模拟电路的敏感度强 对信号线来说 高频的信号线尽可能远离 敏感的模拟电路器件 对地线来说 整个 PCB 对外界只有一个结点 所以必须在 PCB 内部进行处理数 模共地的问题 而在板内部 数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不 相连 只是在 PC