PCB LAYOUT技術大全

1、PCB LAYOUT技術大全1.原理圖常見錯誤：（1）ERC報告管腳沒有接入信號：a. 創(chuàng)建封裝時給管腳定義了I/O屬性；b.創(chuàng)建元件或放置元件時修改了不一致的grid屬性，管腳與線沒有連上；c. 創(chuàng)建元件時pin方向反向，必須非pin name端連線。（2）元件跑到圖紙界外：沒有在元件庫圖表紙中心創(chuàng)建元件。（3）創(chuàng)建的工程文件網(wǎng)絡表只能部分調入pcb：生成netlist時沒有選擇為global。（4）當使用自己創(chuàng)建的多部分組成的元件時，千萬不要使用annotate.   2.PCB中常見錯誤：（1）網(wǎng)絡載入時報告NODE沒有找到：a. 原理圖中的元件使用了pcb庫中沒有的

2、封裝；b. 原理圖中的元件使用了pcb庫中名稱不一致的封裝；c. 原理圖中的元件使用了pcb庫中pin number不一致的封裝。如三極管：sch中pin number 為e,b,c, 而pcb中為1，2，3。（2）打印時總是不能打印到一頁紙上：a. 創(chuàng)建pcb庫時沒有在原點；b. 多次移動和旋轉了元件，pcb板界外有隱藏的字符。選擇顯示所有隱藏的字符， 縮小pcb, 然后移動字符到邊界內(nèi)。（3）DRC報告網(wǎng)絡被分成幾個部分：   表示這個網(wǎng)絡沒有連通，看報告文件，使用選擇CONNECTED COPPER查找。另外提醒朋友盡量使用WIN2000, 減少藍屏的機會；多幾次導出

3、文件，做成新的DDB文件，減少文件尺寸和PROTEL僵死的機會。如果作較復雜得設計，盡量不要使用自動布線。    在PCB設計中，布線是完成產(chǎn)品設計的重要步驟，可以說前面的準備工作都是為它而做的， 在整個PCB中，以布線的設計過程限定最高，技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種：自動布線及交互式布線，在自動布線之前， 可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行， 以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。自動布線的布通率，依賴于良好的布局，

4、布線規(guī)則可以預先設定， 包括走線的彎曲次數(shù)、導通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等。一般先進行探索式布經(jīng)線，快速地把短線連通， 然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優(yōu)化，它可以根據(jù)需要斷開已布的線。 并試著重新再布線，以改進總體效果。    對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了， 它浪費了許多寶貴的布線通道，為解決這一矛盾，出現(xiàn)了盲孔和埋孔技術，它不僅完成了導通孔的作用， 還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便，更加流暢，更為完善，PCB 板的設計過程是一個復雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會， 才能得到其中

5、的真諦。*    2、設計流程    PCB的設計流程分為網(wǎng)表輸入、規(guī)則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟.    2.1 網(wǎng)表輸入    網(wǎng)表輸入有兩種方法，一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能，選擇Send Netlist，應用OLE功能，可以隨時保持原理圖和PCB圖的一致，盡量減少出錯的可能。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網(wǎng)表，選擇File->Import，將原理圖生成的網(wǎng)表輸入進來。 

6、;   2.2 規(guī)則設置    如果在原理圖設計階段就已經(jīng)把PCB的設計規(guī)則設置好的話，就不用再進行設置.    這些規(guī)則了，因為輸入網(wǎng)表時，設計規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規(guī)則，必須同步原理圖，保證原理圖和PCB的一致。除了設計規(guī)則和層定義外，還有一些規(guī)則需要設置，比如Pad Stacks，需要修改標準過孔的大小。如果設計者新建了一個焊盤或過孔，一定要加上Layer 25。注意：     PCB設計規(guī)則、層定義、過孔設置、CAM輸出設置已經(jīng)作成缺省啟

7、動文件，名稱為Default.stp，網(wǎng)表輸入進來以后，按照設計的實際情況，把電源網(wǎng)絡和地分配給電源層和地層，并設置其它高級規(guī)則。在所有的規(guī)則都設置好以后，在PowerLogic中，使用OLE PowerPCB Connection的Rules FromPCB功能，更新原理圖中的規(guī)則設置，保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。     2.3 元器件布局     網(wǎng)表輸入以后，所有的元器件都會放在工作區(qū)的零點，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規(guī)則擺放整齊，即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法

8、，手工布局和自動布局。    手工布局   1. 工具印制板的結構尺寸畫出板邊（Board Outline）。   2. 將元器件分散（Disperse Components），元器件會排列在板邊的周圍。   3. 把元器件一個一個地移動、旋轉，放到板邊以內(nèi)，按照一定的規(guī)則擺放整齊。       PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局，但對大多數(shù)的設計來說，效果并不理想，不推薦使用。    

9、60; a. 布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關系的器件放在一起   b. 數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠離   c. 去耦電容盡量靠近器件的VCCd. 放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集e. 多使用軟件提供的Array和Union功能，提高布局的效率    2.4 布線    布線的方式也有兩種，手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大，包括自動推擠、在線設計規(guī)則檢查（DRC），自動布線由Specctra的布線引擎進行，通常這兩種

10、方法配合使用，常用的步驟是手工自動手工。    手工布線   1. 自動布線前，先用手工布一些重要的網(wǎng)絡，比如高頻時鐘、主電源等，這些網(wǎng)絡往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封裝，如BGA，自動布線很難布得有規(guī)則，也要用手工布線。   2. 自動布線以后，還要用手工布線對PCB的走線進行調整。    自動布線    手工布線結束以后，剩下的網(wǎng)絡就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA，啟動Specctra布線器的接口

11、，設置好DO文件，按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線，結束后如果布通率為100%，那么就可以進行手工調整布線了；如果不到100%，說明布局或手工布線有問題，需要調整布局或手工布線，直至全部布通為止。    注意事項   a. 電源線和地線盡量加粗   b. 去耦電容盡量與VCC直接連接   c. 設置Specctra的DO文件時，首先添加Protect all wires命令，保護手工布的線不被自動布線器重布   d. 如果有混合電源層，應該將該層定義為Split

12、/mixed Plane，在布線之前將其分割，布完線之后，使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅   e. 將所有的器件管腳設置為熱焊盤方式，做法是將Filter設為Pins，選中所有的管腳，修改屬性，在Thermal選項前打勾   f. 手動布線時把DRC選項打開，使用動態(tài)布線（Dynamic Route）    2.5 檢查    檢查的項目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）、高速規(guī)則（High Speed）和電源層（Plane），這些

13、項目可以選擇Tools->VerifyDesign進行。如果設置了高速規(guī)則，必須檢查，否則可以跳過這一項。檢查出錯誤，必須修改布局和布線。注意：有些錯誤可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，檢查間距時會出錯；另外每次修改過走線和過孔之后，都要重新覆銅一次。    2.6 復查    復查根據(jù)“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設計規(guī)則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置；還要重點復查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡的走線，高速時鐘網(wǎng)絡的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。復查不合格，設計者要修改布局和布線，合格之后

14、，復查者和設計者分別簽字。   2.7 設計輸出    PCB設計可以輸出到打印機或輸出光繪文件。打印機可以把PCB分層打印，便于設計者和復查者檢查；光繪文件交給制板廠家，生產(chǎn)印制板。光繪文件的輸出十分重要，關系到這次設計的成敗，下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項。    a. 需要輸出的層有布線層（包括頂層、底層、中間布線層）、電源層（包括VCC層和GND層）、絲印層（包括頂層絲印、底層絲?。?、阻焊層（包括頂層阻焊和底層阻焊），另外還要生成鉆孔文件（NC Drill）    b.

15、如果電源層設置為Split/Mixed，那么在Add Document窗口的Document項選擇Routing，并且每次輸出光繪文件之前，都要對PCB圖使用PourManager的Plane Connect進行覆銅；如果設置為CAM Plane，則選擇Plane，在設置Layer項的時候，要把Layer25加上，在Layer25層中選擇Pads和Viasc. 在設備設置窗口（按Device Setup），將Aperture的值改為199    d. 在設置每層的Layer時，將Board Outline選上    e. 設置絲印層的

16、Layer時，不要選擇Part Type，選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text、Line    f. 設置阻焊層的Layer時，選擇過孔表示過孔上不加阻焊，不選過孔表示家阻焊，視具體情況確定   g. 生成鉆孔文件時，使用PowerPCB的缺省設置，不要作任何改動。   h. 所有光繪文件輸出以后，用CAM350打開并打印，由設計者和復查者根據(jù)“PCB檢查表”檢查。*     過孔    過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費

17、用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內(nèi)層。第三種

18、稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實現(xiàn)，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。    從設計的角度來看，一個過孔主要由兩個部分組成，一是中間的鉆孔（drill hole）,二是鉆孔周圍的焊盤區(qū)，見下圖。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然，在高速,高密度的PCB設計時，設計者總是希望過孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔(drill)