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文档简介
电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.1多层印制电路板概述
PCB多层板与单面板、双面板最大的不同就是增加了内电层,电源和地线网络主要在内电层上布线。但是,多层板布线主要还是以顶层和底层为主,以中间布线层为辅。因此,多层板的设计与双面板的设计方法基本相同,其关键在于如何优化内电层的布线,使电路板的布线更合理,电磁兼容性更好。8.1.1多层印制电路板概述1.多层印制电路板的特点计算机主板与多层板示意图而对于印制电路板的制作而言,板的层数越多,制作程序就越多,废品率也会增加,成本也相对提高,所以只有在高级的电路中才会使用多层板。市面上所谓的四层板,就是顶层、底层,中间再加上两个电源层,技术已经很成熟;而六层板就是四层板再加上两层布线层,只有在高级的主机板或布线密度较高的场合才会用到;至于八层板以上,制作就比较困难了。8.1.1多层印制电路板概述1.多层印制电路板的特点四层板剖面图(1)板外形、尺寸、层数的确定。(2)元器件的位置及摆放方向。(3)导线布层、布线区的要求。(4)导线走向及线宽的要求。8.1.1多层印制电路板概述2.多层印制电路板的设计电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.2多层板设置在Altiumdesigner中,系统默认打开的信号层仅有顶层“TopLayer”和底层“BottomLayer”,在实际设计时应根据需要自行定义工作层的数目。8.1.2多层板设置1.定义信号层数执行菜单“设计”→“层堆栈管理器...”,屏幕弹出如图所示的“层堆栈管理器”对话框,在其中可以进行工作层设置。“层堆栈管理”对话框图8.7选中图8.7中的顶层“TopLayer”,单击左下角的“AddLayer”→“AddLayer”按钮,单击一次,添加一层,添加的中间层“SignalLayer1”位于顶层之下,如图8.8所示,共可以添加30层,图中添加了两个中间层。
添加中间层1.定义信号层数图8.88.1.2多层板设置2.添加内部电源/接地层添加内电层选中图8.7中的顶层“TopLayer”,单击左下角的“AddLayer”→“AddInternalPlane”按钮,单击一次,添加一层,添加的层位于顶层之下,共可以添加16层,图中添加了两个内电层(电源和接地),如图8.9所示。图8.98.1.2多层板设置3.添加工作层的属性修改敷铜连接方式设置选中图8.9中的信号层,可以设置信号层的名称“名称”、印制铜的厚度“铜厚度”,如图8.10所示;选中内电层,单击“属性...”按钮可以设置内电层的“名称”、“铜厚度”、“网络名”及定义去掉边铜宽度“障碍物”等图8.10选中某工作层,单击“MoveUp”按钮或“MoveDown”按钮可以调节工作层面的上下关系;单击“DeleteLayer”按钮可以删除选中的层,除了顶层和底层不能被删除,其他信号层和内电层均能够被删除,但是已经布线的中间信号层和已经被分割的内电层不能被删除4.工作层的移动和删除8.1.2多层板设置电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.3内电层设计规则设置8.1.3内电层设计规则设置1.PolygonConnectstyle(敷铜连接方式)选项区域设置图8.10敷铜连接方式设置8.1.3内电层设计规则设置2.PowerPlaneClearance(内电层安全间距)内电层安全间距设置没有网络连接的焊盘和过孔与内电层的安全间距,如图8.11所示。在制造的时候,与内电层没有网络连接的焊盘在通过内电层时其周围的铜膜就会被腐蚀掉,腐蚀的圆环的尺寸即为该约束中设置的数值。图8.118.1.3内电层设计规则设置3.PowerPlaneConnectStyle(内电层连接方式)内电层连接方式设置图8.12电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.4内电层分割
(1)在分割内电层之前,首先需要定义一个内电层,如PowerPlane,并将当前层转换为内电层PowerPlane,并隐藏其他无关层,如图8.13所示图8.13切换层8.1.4内电层分割1.内电层分割步骤顶层切换层底层
(2)在分割内电层时,因为分割的区域将所有该网络的引脚和焊盘都包含在内,所以设计人员通常需要知道与该电源网络同名的引脚和焊盘的分布情况,以便进行分割。在工作窗口左侧PCB标签面板的“Nets”区中选择+12V网络,如图8.14所示,则所有连接到+12V网络的焊盘均高亮显示,如图8.15所示。8.1.4内电层分割图8.14选择+12V网络“Nets”区选择+12V网络在工作窗口左侧PCB标签面板8.1.4内电层分割相关网络焊盘高亮显示图8.15(3)分割内电层。选择画直线工具,沿着包含+12V网络焊盘的区域画出一个封闭区域(起点和终点重合),如图8.16所示。在绘制边框边界线时,可以按“Shift+空格键”来改变走线的拐角形状8.1.4内电层分割图8.16内电层分割图8.17内电层网络属性修改(4)修改分割后的内电层网络属性。双击封闭区域中被分割出来的内电层,弹出如图8.17所示的内电层属性对话框,将其连接到“+12V”网络。(5)恢复其他层的显示状态。在添加完内电层后,放大某个+12V焊盘,可以看到该焊盘没有与导线相连接,如图8.18所示。但是在焊盘上出现一个十字标志,表示该焊盘已经和内电层连接。将当前工作层切换到内电层PowerPlane层,可以看到该焊盘在内电层的连接状态。由于内电层通常是整片铜膜,所以图8.19中焊盘周围所示部分将在制作过程中被腐蚀掉,可见GND和该内电层是绝缘的。8.1.4内电层分割图8.18设置内电层后的焊盘显示图8.19内电层腐蚀情况8.1.4内电层分割图8.18设置内电层后的焊盘显示图8.19内电层腐蚀情况注意:系统默认内电层是关闭的,要显示内电层必须在“BoardLayer&Colors...”PCB板层颜色对话框中进行设置。在内电层添加了+12V区域后,还可以根据实际需要添加别的网络,就是说将整个PowerPlane内电层分割为几个不同的相互隔离的区域,每个区域可以连接不同的电源网络。在多层板中系统提供众多工作层,他们有两种电性图层,即信号层与内电层,这两种图层有着完成不同的性质和使用方法。信号层被称为正片层,一般用于纯线路设计,包括外层线路与内层线路,而内电层被称为负片层,即不布线的区域完全被铜膜覆盖,而布线的地方是被腐蚀的部分,割开了铜膜。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则内电层一般用于接地和接电源,使PCB板中大量的接地或接电源管脚不必再在顶层或底层走线,而可以直接(直插式元件)或就近通过过孔(贴片元件)接到内电层,极大地减少了顶层和底层的布线密度,有利于其他网络的布线。(1)在同一个内电层中绘制不同的网络区域边界时,这些区域的边界线可以相互重合,这也是通常采用的方法。因为在PCB板的制作过程中,边界是铜膜需要被腐蚀的部分,也就是说,一条绝缘间隙将不同网络标号的铜膜给分割开来了。这样既能充分利用内电层的铜膜区域,也不会造成电气隔离冲突。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则铜箔半固化片液态树脂覆铜板(2)在绘制边界时,尽量不要让边界线通过所要连接到的区域的焊盘。由于边界是在PCB板的制作过程中需要被腐蚀的铜膜部分,有可能出现因为制作工艺的原因导致焊盘与内电层连接出现问题。所以在PCB设计时要尽量保证边界不通过具有相同网络名称的焊盘。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则(3)在绘制内电层边界时,如果由于客观原因无法将同一网络的所有焊盘都包含在内,那么也可以通过信号层走线的方式将这些焊盘连接起来。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则(4)将地网络和电源网络分布在不同的内电层层面中,以起到较好的电气隔离和抗干扰的效果。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则(5)对于贴片式元器件,可以在引脚处放置焊盘或过孔来连接到内电层,也可以从引脚处引出一段很短的导线(引线应该尽量粗短,以减小线路阻抗),并且在导线的末端放置焊盘和过孔来连接。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.5SMD元器件的布线规则设置8.1.5SMD元器件的布线规则设置1.扇出式布线规则FanoutControl扇出式布线规则是针对贴片式元器件在布线时,从焊盘引出连线通过过孔到其他层的约束。从布线的角度看,扇出就是把贴片元器件的焊盘通过导线引出来并加上过孔,使其可以在其他层面上继续布线。可以设置扇出的风格和扇出的方向,一般选用默认设置,如图8.22所示。单击“PCB规则和约束编辑器”对话框规则列表栏中的“Routing”项系统展开所有的布线规则列表“FanoutControl”5个子规则BGA类元器件、LCC类元器件、SOIC类元器件、Small类元器件和Default(默认)设置SMT元器件布线设计规则是针对贴片元器件布线设置的规则,主要包含3个子规则,选中SMT选项,可以设置SMT子规则,系统默认为未设置规则。8.1.5SMD元器件的布线规则设置2.SMT元器件布线设计规则(1)SMD焊盘与拐角处最小间距限制规则SMDToCorner此规则用于设置SMD焊盘与导线拐角的最小间距大小。如图8.20所示。右键单击“SMDToCorner”子规则选中“新建规则...”系统建立“SMDToCorner”子规则编辑区右侧区域将显示该规则的属性设置信息图8.20图中的“第一个匹配对象的位置”区中可以设置规则适用的范围,在“约束”区中的“距离”可以设置最短布线长度。SMD焊盘与拐角处最小间距限制设置8.1.5SMD元器件的布线规则设置2.SMT元器件布线设计规则(2)SMD焊盘与电源层过孔间的最小长度规则SMDToPlane此规则用于设置SMD焊盘与电源层中过孔间的最短布线长度。(3)SMD焊盘与导线的比例规则SMDNeck-DownConstraint此规则用于设置SMD焊盘在连接导线处的焊盘宽度与导线宽度比例,可定义一个百分比。电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.2.1确定和添加元器件封装以图8.1所示U盘电路为例介绍多层板的设计过程。首先新建“U盘电路.PRJPCB”,根据图8.1绘制电路原理图“U盘电路.SCHDOC”,并进行编译检查,元器件参数如表8.1所示。该电路采用多层板进行设计,元器件双面贴放,8.2项目实践图8.1U盘电路8.2项目实践元器件清单(1)确定AT1201的封装从网上下载的AT1201资料中,可以查到如图8.21所示的封装参数,其中e1代表两个管脚一边的两个管脚之间的距离,而e代表三个管脚一边的管脚间距,查阅资料可知el=1.9mm,e=0.95mm。图8.21AT1201的封装参数1.确定元器件封装图8.22SO-G5/P.95封装8.2.1确定和添加元器件封装由图8.21可知AT1201的封装为SOT-25,经过查找AltiumdesignerDXP中的封装,没有找到该封装,但发现SOT23-5and6Leads.PcbLib库中的SO-G5/P.95封装参数完全符合AT1201封装的要求,如图8.22所示。(2)确定IC1114的封装同样从网上下载的IC1114资料中,可以查到如图8.23所示的封装参数。IC1114的封装为LQFP48,经过查找Altiumdesigner中的封装,没有找到该封装,但发现FQFP(0.5mmPitch,Square)-CornerIndex.PcbLib库中的F-QFP7X7-G48/X.3N封装参数完全符合ICI114封装的要求,如图8.24所示。图8.23IC1114的封装参数图8.24F-QFP7X7-G48/X.3N封装8.2.1确定和添加元器件封装1.确定元器件封装(3)确定存储器K9FOBDUDB的封装根据同样的方法,查得存储器U3(K9FOBDUDB)的封装TSS012X20-G48/P.5在TSOP(0.5mmPitch).PcbLib库中,如图8.25所示。图8.25TSS012X20-G48/P.5封装8.2.1确定和添加元器件封装1.确定元器件封装(1)制作USB接口J1的封装USB接口的外形如图8.26所示,,它有4个贴片引脚,2个外壳屏蔽固定脚,另有2个突起用于固定,设计封装时4个贴片引脚采用贴片式焊盘,2个外壳固定脚采用通孔式焊盘,2个突起对应处设置1mm的螺丝孔。利用卡尺测量它的尺寸后,制作的封装如图8.27所示,封装名为USB,其参数如下:2.自制元件封装8.2.1确定和添加元器件封装图8.27USB接口的封装图8.26USB接口的外形①外框尺寸16mm×12mm;②1-4号贴片焊盘位于顶层TopLayer,形状(Shape)为矩形(Rectangle),孔径HoleSize=O,焊盘直径X-Size=2.54mm,Y-Size=1.2mm。焊盘1,2及焊盘3,4中心间距2.5mm,焊盘2,3中心间距2mm。③通孔式焊盘编号为0,孔径HoleSize=2.3mm,焊盘直径X-Size=3.8mm,Y-Size=3mm。焊盘中心距为12mm。该焊盘为USB接口的固定支架焊盘,没有电气特性,在原理图元件中也没有管脚与其对应,所以在PCB板布线时必须由用户设置它的网络属性为GND,将其接地,提高抗干扰能力。④螺丝孔孔径HoleSize=1mm,焊盘直径X-Size=1mm,Y-Size=1mm。螺丝孔中心距为4mm。(2)制作写保护开关SW1的封装写保护开关SW1的外形如图8.28所示,它有3个贴片引脚,4个外壳屏蔽固定脚,另有2个突起用于固定,设计封装时3个贴片引脚和4个外壳固定脚采用贴片式焊盘,2个突起对应处设置1mm的螺丝孔。制作的封装如图8.29所示,封装名为SW,其参数如下:图8.28开关的外形8.2.1确定和添加元器件封装图8.29开关SW的封装尺寸①贴片焊盘位于顶层TopLayer,形状(Shape)为矩形(Rectangle),孔径HoleSize=O;②1-3号焊盘直径X-Size=0.9mm,Y-Size=1.85mm;外壳固定焊盘编号为0,焊盘直径X-Size=0.95mm,Y-Size=1mm;焊盘1、2中心间距3mm,焊盘2、3中心间距1.5mm;其他参数如图8.31所示。③螺丝孔孔径HoleSize=1mm,焊盘直径X-Size=1mm,Y-Size=1mm。螺丝孔中心距为3mm。2.自制元件封装(3)制作晶体振荡器Y1的封装晶体振荡器Y1的外形如图8.30所示,该晶振为圆柱型,由于受到U盘体积的限制,不能采取立式安装,只能采取卧式安装的方式。制作的封装如图8.31所示,封装名为XTAL1,其参数如下:图8.30晶振的外形8.2.1确定和添加元器件封装图8.31晶振的封装XTAL12.自制元件封装①外框尺寸8mm×2.54mm;②1-2号通孔式焊盘编,孔径为20mil,焊盘直径为32mil;焊盘中心距为60mil。(1)加载封装库确定了元件封装后,必须将各元件封装所在的库添加到库文件面板中,如图8.32所示,以便编辑器从封装库中调入PCB元件管脚封装。3.添加元器件封装8.2.1确定和添加元器件封装图8.34载入所需的元器件库(2)利用全局修改为各类元件添加封装由于U盘元件很多,而且大部分元件的封装都采用贴片封装形式,而不是采用原理图元件中的默认封装,如果采用逐个修改的方法,工作量将会很大,所以可以采取全局修改的方法。下面以全局修改电阻的封装为例介绍为各类元件添加封装。3.添加元器件封装8.2.1确定和添加元器件封装①将光标移到U盘原理图中的任意一个电阻上,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择“查找相似对象”命令,屏幕弹出如图8.33所示的“查找相似对象”对话框,将“ObjectSpecific”区中“Resistor”项后选择“Same”,表示将选中图纸中所有的电阻。②单击“OK”按钮,可以看到图纸中所有电阻均处于选中状态,屏幕弹出如图8.34所示的“Inspector”对话框,将“ObjectSpecific”区中的“CurrentFootprint”栏修改为“CC1005-0402",按回车键确认输入。③关闭Inspector面板,单击工作区右下方的“Clear”按钮,清除蒙板状态,此时再双击电阻,可以看到封装属性均已修改为“CC1005-0402"。
采用同样的方法,可以全局修改电容等的封装。图8.33“查找相似对象”对话框图8.34修改电阻封装电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.2.2规划电路板与内电层设置根据设计的要求和U盘外壳的限制,确定电路的长、高尺寸。经过分析,确定本电路板长、高参考尺寸为:46mm×17mm,并且受外壳固定柱的限制,中间有一个半径为1mm的半圆形的缺口,便于该电路板固定于U盘外壳中。图8.35规划PCB1.规划电路板8.2.2规划电路板与内电层设置新建PCB
“U盘电路.PCBDOC”利用绘制直线工具在KeepoutLayer(禁止布线层)上定义PCB的电气轮廓在中间位置绘制两个半径为1mm的半圆形缺口再用绘制圆弧工具打开设计好的原理图文件,执行菜单“设计”→“UpdataPCBDocumentU盘电路.PCBDOC”,屏幕弹出“EngineeringChangeOrder”对话框,显示本次更新的对象和内容,如图8.36所示。2.载入元器件封装8.2.2规划电路板与内电层设置图8.38执行更新载入各封装元件及网络连接单击“ExecuteChanges”按钮系统将自动检查各项变化是否正确有效所有正确的更新对象在检查栏内显示“√”符号不正确的显示“×”符号,根据实际情况查看更新的信息是否正确单击“ExecuteChanges”,系统将接受工程变化将元器件封装和网络表添加到PCB编辑器中,单击“Close”按钮关闭对话框,系统将自动加载元器件。将Room空间移动到电气边框旁,执行菜单“工具”→“ComponentPlacement”→“ArrangeWithinRoom”移动光标至Room空间内单击鼠标左键,元器件将自动按类型整齐排列在Room空间内,单击鼠标右键结束操作,如图8.37所示。图8.37载入元器件封装8.2.2规划电路板与内电层设置本项目中采用四层板,即两个信号层、一个电源层和一个地层。执行菜单“设计”→“层堆栈管理器…”,在弹出的“层堆栈管理器”对话框中,单击右上角的“追加层”按钮,添加两个内电层(电源和接地),如图8.38所示。此时两个内电层“InternalPlane1”和“InternalPlane2”,但内电层的网络属性都是“NoNet”,必须将其修改为电源或接地网络。3.内电层的创建及网络属性设置图8.38执行更新载入各封装元件及网络连接8.2.2规划电路板与内电层设置图8.40添加内电层8.2.2规划电路板与内电层设置双击层堆栈管理器对话框中的“InternalPlane1”层弹出如图8.41所示的“编辑层”层属性对话框在“网络名”下拉列表框中选“VCC”将该层作为电源VCC内电层采用同样的方法,可以将“InternalPlane2”的网络属性修改为“GND”8.2.2规划电路板与内电层设置设置好后的网络属性内电层如图8.42所示。8.2.2规划电路板与内电层设置图8.41内电层属性设置图8.42设置好网络属性的内电层电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.2.3多层板元器件的双面布局1.确定布局方案8.2.3多层板元器件的双面布局电压转换器AT1201U盘存储器K9F0BDUDBU盘控制器IC1114(1)修改图纸参数对于一般电路板而言,采用默认的图纸参数就可以较好地进行布局调整,但对于元件密度较高的电路板而言,为了进一步微调元件的位置,必须调整PCB的图纸选项。执行菜单“设计”→“PCB板选择项…”,弹出如图8.43所示的PCB图纸选项,将“捕获栅格”和“元件网格”均修改为5mi1,并将电气栅格“电气网格”修改为5mil。2.设置布局参数图8.43修改PCB图纸参数8.2.3多层板元器件的双面布局(2)修改元件安全间距由于电路板面积太小,元件的安全间距可以设置得更小一些,从而使元件可以排列得更紧密一些,如可以将其修改到步距5mil以下。执行菜单“设计”→“规则..”,弹出“PCB规则和约束编辑器”对话框,双击“Placement”选项,再双击“ComponentClearance”选项,选中“ComponentClearance”选项,如图8.44所示,在右边的规则栏中将“Gap”栏修改为3mil。2.设置布局参数图8.44修改元器件安全间距8.2.3多层板元器件的双面布局(1)确定有定位要求的元件位置根据布局原则,先确定相对于元件外壳,插孔位置等有定位要求的元件的位置。本项目中有定位要求的元件有两个,一个是写保护开关SWl,它必须与外壳的写保护开关孔对准,并且开关的拨动手柄必须向外。另一个为发光二极管DS1,它必须与外壳的小孔对准3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局①确定写保护开关SWl的位置,测量外壳写保护开关孔的尺寸,确定SWl的第1焊盘的定位尺寸,如图8.45所示。双击SW1,在弹出的属性对话框中将“Locked”复选框选中,如图8.46所示,将其位置锁定,从而避免在后续操作中改变该元件的位置。3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局②根据同样的原理,可以确定、放置并锁定发光二极管DS1的位置,如图8.47示。(2)修改元件标注的尺寸大小从如图8.47所示可以看到,元件标注的尺寸太大,占了太多的面积,必须修改元件标注的尺寸大小。采用元件属性全局修改功能进行全局修改,将“TextHeigh”字符高度栏修改为原来的一半,即“30mil”,将“TextWidth”文字线条宽度修改为“5mil”,按回车键确认输入。3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局(3)确定顶层核心元件的位置核心元件一般指体积较大,或在电路功能模块中起主要作用的元件。顶层的核心元件有存储器U3,U盘接口J1,晶体振荡器Y1,以及电源转换元件U1。一般尽量将所有穿插式元件安排在顶层,以便于元件的装配。而电源转换元件U1最好和其他电源模块的元件一起进行布局,以便更好地确定元件的相对位置。先确定存储器U3,U盘接口JI和晶体振荡器Y1的位置,如图8.50所示,注意U盘接口位于电路板的水平中心,以便和U盘外壳配合。3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局图8.50确定顶层核心元器件的位置(4)确定电源模块的布局在元件布局时,一般的原则为,在保证定位要求和电气特性的基础上,使元件间的导线最短,飞线最少。但在PCB板中,元件间的飞线连接于最近的网络焊盘上,表面上虽然飞线很短,但实际布线时可能走线很长。所以,在进行PCB布局时,在确定了核心元件位置后,最好结合原理图,按照信号走向分模块布局。依据如图8.51所示的电源原理图,确定电源部分的布局关系如图8.52所示。3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局同时也将写保护电路的电阻R24放置在SW1的右边,将DS1的限流电阻R11和电容C25也一并放置到图纸中。(5)确定底层元件的布局3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局(5)确定底层元件的布局3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局①显示底层丝印层。默认情况下,底层丝印层是没有显示出来的。为了底层元件的布局,必须将底层丝印层显示出来,执行菜单命令“设计”→“BoardLayer”(快捷键L),勾选对话框中的“BottomOverlay”复选框,从而可以将底层元件的标号显示出来。②放置底层关键元件U2。先在顶层将元件U2移到要放置的位置,并且将元件编号的位置也调整好,如图8.54所示。因为等元件翻转到底层后,由于文字翻转,此时再进行编号方向调整将不太习惯。(5)确定底层元件的布局3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局在调节U2位置的过程中,同时按下键盘上的L键,元件U2将翻转到底层焊锡面,如图8.55所示。此时可以看到元件U2已经放置到底层,焊盘的层面属性自动转换为底层,元件编号也随之翻转。(5)确定底层元件的布局3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局③初步放置底层其他元件。依据相同的方法,将底层其他元件也放置到焊锡而,如图8.56所示。④调整底层元件的位置和元件编号。将元件全部初步放置到底层后,为了避免顶层元件对底层元件的布局影响,可以在如图8.53所示的设置显示层面对话框中,暂时将顶层信号层“TopLayer”和顶层丝印层“TopOverlay”的复选框选中状态取消,不显示顶层元件的封装,从而可以集中精力调整底层元件的布局。(5)确定底层元件的布局3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局在调整元件编号时,比较难调整的是元件编号的方向,因为此时文字处于镜像翻转状态,旋转过程中不知怎样才是正确的。此时可以先取消编号的镜像翻转状态,将其位置和方向调整好后,再恢复其镜像翻转状态,可以确保其方向的正确性。(5)确定底层元件的布局3.具体布局8.2.3多层板元器件的双面布局图8.57调整元器件编号C6图8.58元器件编号C6属性对话框电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.2.4内电层分割和焊盘属性修改本项目中电源有两种,分别为VCC和VUSB,此时可以在接VCC网络的内电层1中,将接VUSB网络管脚比较集中的区域划分出来。具体操作方法如下:(1)将当前层转换为内电层(InternalPlane1),如图8.59所示。1.内电层分割8.2.4内电层分割和焊盘属性修改图8.59切换当前层为内电层1(2)隐藏其他无关层。由前面的布局可知,与VUSB网络连接的元件全部位于顶层。为了更好地进行区域划分,可以将底层信号层和底层丝印层全部关闭,使底层元件暂时不显示,并将图纸放大,显示与VUSB网络连接的焊盘区域,如图8.60所示。1.内电层分割8.2.4内电层分割和焊盘属性修改(3)分割内电层。选择画直线工具,沿着包含VUSB焊盘的区域画出一个封闭区域,如图8.61所示。1.内电层分割8.2.4内电层分割和焊盘属性修改(4)修改分割后的内电层网络属性。双击封闭区域中被分割出来的内电层,弹出如图11.55所示的“SplitPlane”对话框,将其连接到“VUSB”网络,如图8.62示。1.内电层分割8.2.4内电层分割和焊盘属性修改USB接口J1和写保护开关SW1的固定引脚的0号焊盘,由于原理图中没有管脚与其对应,一般希望其接地,以提高电路的抗干扰能力,所以必须将J1和SW1的0号焊盘属性修改为“GND"。以便自动布线时自动与内电层GND相连,如图8.63所示。2.USB连接插头J1焊盘属性修改8.2.4内电层分割和焊盘属性修改电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.2.5多层板自动布线1.设置多层板布线参数执行菜单命令“设计”→“规则”,设置各项参数。其中最关键的参数有安全间距Clearance、布线层面RoutingLayers和导线宽度Width等,其他参数采用默认值即可。1.设置多层板布线参数8.2.5多层板自动布线(1)设置安全间距(2)设置导线宽度(3)设置过孔尺寸(4)设置SMT焊盘拐角距离执行菜单命令“自动布线”→“全部对象”,屏幕弹出“Situs布线策略”自动布线策略选择对话框,选择“ViaMiser”选项,表示将采用具有建议性最小过孔限制的多层板布线策略进行布线,单击“RouteAll”按钮,PCB板编辑器开始自动布线。自动布线完成后的效果如图8.69所示,由于采用多层板,所以布线速度较快。2.执行多层板自动布线命令图8.69自动布线结果8.2.5多层板自动布线在多层板中,连接内电层的直插型元件管脚直接与内电层相连,而贴片元件管脚通过过孔与内电层相连,如图8.70所示,从而大量地减少了信号层的导线。2.执行多层板自动布线命令图8.70元器件管脚与内电层的连接方式8.2.5多层板自动布线电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.2.6多层板后期处理(1)分析顶层导线利用前面介绍的方法,暂时将底层信号层和丝印层,以及顶层丝印层隐藏起来,使工作区主要显示顶层导线,如图8.71所示。可以明显地看到有一处导线绕行过远。1.分析自动布线结果并找出明显需要修改的导线图8.71分析顶层导线8.2.6多层板后期处理(2)分析底层导线将顶层信号层和丝印层,以及底层丝印层隐藏起来,使工作区主要显示底层导线,如图8.72所示。也可以明显地看到有一处导线绕行过远。1.分析自动布线结果并找出明显需要修改的导线图8.72分析底层导线8.2.6多层板后期处理(1)撤销原导线。执行菜单“工具”→“取消布线”→“连接”菜单命令,出现十字形光标,对准要撤销的导线,单击鼠标左键即可撤销原导线,如图8.73所示。2.修改底层导线图8.73规划导线修改方案8.2.6多层板后期处理(2)规划新导线的路径,并对其他导线作必要的修改,然后绘制新导线,并添加必要的过孔,将导线过渡到顶层。为了过孔能顺利地连接导线,将过孔的网络属性修改为导线的网络属性,再绘制顶层的导线,如图8.74所示。2.修改底层导线图8.74修改后的导线8.2.6多层板后期处理注意:可以使用菜单命令“编辑”→“移动”→“拖动”拖动过孔,从而使过孔在拖动过程中,相连的导线一起移动而不断裂。如果拖动后的导线不美观,必须重新修改由于各种原因,U盘PCB板中,存在部分
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