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      產品知識

      PCB交互式布局及模塊化布局

      2021-03-23 07:51:09  3881 次瀏覽

      PCB交互式布局及模塊化布局(核心內容):

      M(全部和部分)飛線隱藏和打開。

      矩形框,可以將選擇的器件排布在所在的矩形框中(當然是在器件沒有鎖定的前提之下)。

      交互映射:即選擇PCB中的器件,同時會在原理圖中高亮對應元器件。

      分屏:右鍵單擊空白區域,選擇分屏幕。打開方式:在原理圖中和PCB中都要打開,tools-cross-select-mode,選擇,在此狀態下,原則原理圖中的某一部分或者模塊,就會在PCB部分對應高亮選中,再通過我們的矩形框就可以將模塊化的元器件部分放置在理想的區域,便于后期PCB布線制作。

      板框大小設計:keep-out layer,place- line根據要求繪制板框大小。按住Ctrl拉線會跟著一起縮小。

      長度顯示,tab鍵可以進行具體設置。

      設置具體尺寸長度:確定原點,選定雙擊線,通過坐標設置X,Y值。設置好之后進行如下圖操作:

      隨后就可以在選定區域內繪制PCB。

      加定位孔(金屬化或者非金屬化),根據工程或者項目需要設置不同大小的定位孔。(勾選是金屬化)

      利用原點和坐標,對定位孔進行移動。復制個定位孔,單擊原點,再單擊其余對應參考點,粘貼定位孔,這樣就可以等間距的設定定位孔。

      倒角:(假設采用1mm的倒角)根據坐標,將四個邊線上下左右縮小1mm,hua圓弧,設置成一樣的的圓弧,同理其余三個邊,復制圓弧。(注意是在keep-out layer操作的。)重新定義板框。

      可以重新設置各層名字,方便查看(雙層板為例)。

      可以設置層識別標志(也可以不設,看個人)。

      開始布局:通過原理圖對器件進行模塊化(布局是建議不要打開飛線),模塊化的將元器件放置在元器件周圍。(采用矩形框的方式,之前已經提過,不再贅述)。之后打開飛線,可以直觀的看出信號流向。由于電源和地會產生干擾,在此將電源盒地歸類。

      Net class右鍵,add class,命名,同類歸為一類(自己規定)。隨后進行下圖操作:

      布局一般方式是:先放置接口和接插件,主控放置在中間(晶振在主控附近),大致放置在板框中(不可能一次就位,還會進行多次的調整和微調)。

      在此過程中位號絲印很煩人(不知道你有沒有同感),單擊右鍵,將其設置的相應小一點。

      全選,然后A

      設置一個快捷鍵,例如5,隨后按5,這樣就會將位號放置在中間或者是你想放置的位置。在所有過程中,使用對齊快捷鍵,交互式布局方式(很有用)。

      按照先大后小的順序進行放置其他元器件,建議以順時針或者逆時針順序進行元器件的放置,完成預不布局。在布局過程中要注意很多細節,當然這需要長期的經驗積累,例如數模信號分離,電源、地、信號線寬度,以及SMT工藝需求等等。作者本人也剛剛入門,很多知識還需要去學習、實踐、理解,大家學會總結和復習,相信你一定會成為一個大牛。

      在拖動元器件的時候,按L鍵快速轉換器件所在層。

      大器件放置完畢后放置小器件,局部模塊化放置。根據原理圖放置,如電源的濾波電容,一定要放置在電源附近,不要放得很遠(這樣就起不到什么作用),晶振盡可能不要走信號線,π型濾波等等。

      在布局的同時要注意美觀,拖動多個目標時按shift選中,或者線選物理連接方式,按S選擇(之前在快捷鍵作用中提到過)。

      短距離的調整可以使用向下箭頭進行微調。MCU或IC濾波電容放置在MCU每個電源附近。

      基本布局之后,Design-rule,可以看到很多規則,在此可以設置電器,間距,短路等設置,根據自己板子大小和板廠條件,成本等因素,設置規則。同時,可以設置自己的規則(不詳細贅述,不懂可以百度一下,很詳細的),注意規則優先級。多層板考慮阻抗線,比較簡單的就不必考慮。信號線線寬設置6mil,電源線8-60mil,優先走線15mil,當然過孔等默認大小都可以進行設置。阻焊層(放置綠油覆蓋)設置2.5mil。至于怎么計算阻抗值,不在此進行講解。

      鋪銅的設置方式:焊盤一般選擇十字連接,使用18mil(因人而異),過孔可以使用全連接。

      絲印之間的距離2mil,絲印到阻焊的距離2mil。熟悉常用的規則設置,多試試不同的效果,多練習。

      布局注意事項:接插件與焊盤不能放太近,注意是否正反面有限高,易發熱的元器件進行散熱處理,同時不要放置其他發熱元件,對溫度銘感的元器件和線路。高速板盡量不要打孔走線。

      20Mil過1A的電流(很寬的時候直接鋪銅),過孔0.5mm過1A的電流(經驗值,僅做參考),設計的時候留有余量。

      散熱處理:topsolder,按下圖選擇,漏銅,進行散熱處理(當然還有在銅皮上添加過孔)。

      走線:

      長線柵孔處理,提前規劃(放置在元器件附近),減少回流路徑,柵孔模塊化、有方向性的添加。同時,對電源和地等進行局部鋪銅處理,CTRL+鼠標左鍵,即可高亮,若感覺高亮不是很明顯,設置對比度即可,通過按鍵盤的"["?和"]"來實現對比度的設置。

      鋪銅時按空格鍵進行旋轉,電源的濾波電容之后再加散熱過孔,信號回流路徑要短,利用特殊粘貼E+A對鋪銅進行復制,粘貼(不合適的地方再調整)。晶振采用內差分走線,由于晶振易受外界干擾,所以對其進行包地處理,并在電源線路上添加過孔,加強回流,這樣干擾信號就會回流到地減小對晶振的干擾(如下圖)。Place Fill對銅皮進行修正和補充(之前講過)。

      差分線,即兩根線等線寬、等間距進行走線。快捷鍵D+C(也可以如下圖操作),單擊右鍵新建差分類(differential pair class),改名,(在IC Datasheet里找到差分線阻抗說明)常規差分線一般控制在100歐姆阻抗(除USB之外),新建類之后在右下角執行PCB(如圖),選擇差分,單擊選中新建的類,Add,根據自己電路原理圖,輸入相應內容(圖例),OK。此時會高亮差分線,如果沒有高亮,再選擇(如圖),此部分圖比較多,都是按照順序一一走的。

      差分走線設置的另一種方式(如下圖需要差分走線),利用向導,添加自己的后綴會自動出現匹配,選擇需要添加的網絡類,執行添加。

      差分線路設計完成之后,要進行差分走線的規則設定(要計算阻抗,在AD官網有阻抗的視頻教程,大家可以看看)打開規則設置D+R,按下圖選擇,并找到自己創建的差分類,設置自己差分線的間距。第三幅圖是我的設置間距,僅做參考。

      當然,還有另一種規則設置方式(在規則向導里,如下圖),在里面設置自己的規則,此時會在規則里自動生成一個規則(可以打開規則設置里看看)。有可能設置的規則會重復,將重復的規則刪除。隨后就開始差分走線(如下圖選擇差分走線命令),不合適的位置進行微調。

      柵孔處理完畢后,開始走線,打開飛線,電源和地飛線關閉,處理。在走線命令下,按住CTRL鍵,單擊元器件,實現自動走線,進行調整。

      選中多個焊盤,P+M,同時走線(比較美觀,同時提率),ctrl+拖動,可以左右移動線路。時時刻刻注意對齊,均勻分布。

      進行地的連線,在地的旁邊打地過孔(回流),ctrl按住地過孔顯示高亮,檢查是否所有地都有地過孔,地過孔回流路徑要短。

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