電子產(chǎn)品設計案例教程(微課版)-基于嘉立創(chuàng)EDA(專業(yè)版) 課件 第8、9章 數(shù)字鐘電路的PCB、交互式布線PCB設計后期處理_第1頁
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第8章數(shù)字鐘電路的PCB設計任務描述

第7章完成了數(shù)字鐘電路的原理圖繪制,本章將完成數(shù)字鐘電路的PCB板設計。PCB設計是在設計規(guī)則的實時檢測下完成的,所以本章首先介紹設計規(guī)則,開啟實時DRC檢測,然后介紹自動布局、手動布局;自動布線、手動布線等知識。本章包含以下內(nèi)容:設置PCB板設計規(guī)則介紹原理圖與PCB圖的交叉選擇自動、手動布局自動、手動布線8.1創(chuàng)建PCB板

嘉立創(chuàng)EDA專業(yè)版創(chuàng)建PCB界面有兩種方式快速的創(chuàng)建PCB頁面。在創(chuàng)建工程后將會默認的創(chuàng)建好一個原理圖、圖頁、板子文件和PCB。頂部工具欄-點擊-文件-新建-PCB

由于在創(chuàng)建工程時,已自動創(chuàng)建PCB文件,所以打開PCB即可。把原理圖的信息導入到PCB時,應先檢查原理圖內(nèi)每個元件的封裝正確否。8.1.1檢查元件的封裝打開數(shù)字鐘電路原理圖,執(zhí)行“工具”→“封裝管理器”命令,彈出封裝管理器彈窗,如圖8-1所示,檢查每個元件的封裝正確否,如果正確執(zhí)行下面的操作。圖8-1封裝管理器8.1.2原理圖的信息導入PCB中打開數(shù)字鐘電路原理圖,執(zhí)行“設計”→“更新/轉(zhuǎn)換原理圖到PCB”命令,如果原理圖存在錯誤,會直接彈窗提醒,如標注重復,封裝缺失等。若無問題將彈出確認導入信息彈窗,如圖8-2所示,確認第1列元件的信息正確有圖標。如果需要同時更新PCB里面的導線網(wǎng)絡,則勾選“同時更新導線的網(wǎng)絡”選項。圖8-2確認導入信息8.1.2原理圖的信息導入PCB中

編輯器會根據(jù)焊盤的網(wǎng)絡自動更新關聯(lián)的導線網(wǎng)絡。若確認無問題點擊“應用修改”即可更新PCB,原理圖的信息導入PCB內(nèi),如圖8-3所示。從圖8-3看出,所有元件的封裝是按原理圖的位置布局的(自動應用了布局傳遞功能)。圖8-3原理圖信息導入PCB8.1.3繪制板框

在開始PCB設計前,可以先給板子創(chuàng)建板框??梢酝ㄟ^直接繪制和導入DXF兩種方式創(chuàng)建板框,這里介紹直接繪制,導入DXF方式請看幫助。(1)直接繪制繪制板框可以先大致繪制,然后在PCB設計完成后,在精確調(diào)整板框。點擊頂部工具欄板框圖標,進入繪制模式,提供矩形、圓形、多邊形三種方式的繪制;也可以執(zhí)行頂部菜單命令,如下面的步驟所示。(1)直接繪制

1)頂部菜單執(zhí)行“放置”→“板框”→“矩形”命令,鼠標上懸浮著一個矩形輪廓,鼠標左擊坐標原點,移動鼠標到另一個點,如圖8-4所示,圖8-4繪制板框(1)直接繪制

點擊左鍵,繪制的邊框被選中,可以點擊右邊的屬性面板修改邊框的尺寸,如圖8-5所示。圖8-5屬性面板修改邊框的尺寸(1)直接繪制

2)添加板框的圓角,在右邊屬性面板,如圖8-5所示,設置圓角半徑為2mm,繪制好的板框如圖8-6所示。圖8-6初步繪制的板框(1)直接繪制

USB1連接器(Micro-B母座)放置在板子的左邊邊沿,PCB板需要挖槽,所以可以在圖8-6的基礎上挖槽。注意:一個板框內(nèi)只能放置一個板框,多余的板框會轉(zhuǎn)為挖槽區(qū)域。板框、鋪銅區(qū)域、填充區(qū)域、挖槽區(qū)域、禁止區(qū)域的繪制方式完全相同。(1)直接繪制

3)執(zhí)行“放置”→“挖槽”→“矩形”命令,鼠標上懸浮著一個矩形輪廓,鼠標左擊挖槽的坐下角,然后左擊挖槽的右上角,右擊退出放置模式;選中挖槽區(qū)域,在右邊屬性面板調(diào)整挖槽區(qū)域的尺寸,如圖8-7所示。圖8-7PCB板上挖槽(1)直接繪制

4)由于挖槽區(qū)域上下右邊沒有線條,所以用戶可以用折線繪制線條,選中繪制的折線,在屬性面板類型處把“線條”改為“板框”,如圖8-8所示。執(zhí)行該操作后彈出警告信息,如圖8-9所示,點擊“是”,即完成邊框的繪制。圖8-8“線條”類型改為“板框”圖8-9提示自動閉合該圖形8.2設計規(guī)則

設計規(guī)則是用于設置PCB基本設計原則,在設計規(guī)則中輸入一個安全設計規(guī)則,可以保證PCB的設計不會出現(xiàn)設計問題。在頂部菜單執(zhí)行“設計”→“設計規(guī)則”命令,彈出設計規(guī)則彈窗,如圖8-15所示。圖8-15設置規(guī)則8.2.1規(guī)則管理

在“規(guī)則管理”標簽下,可以在每一種類型的規(guī)則下新增、修改、刪除規(guī)則,對沒有特殊設置規(guī)則的網(wǎng)絡,會使用默認的規(guī)則。目前有四大類規(guī)則,每個具體規(guī)則下創(chuàng)建有一個或多個規(guī)則,如圖8-15所示。圖8-15設置規(guī)則8.2.2規(guī)則編輯

需要新增規(guī)則,點擊該規(guī)則右邊圖標,即可新增一個規(guī)則。如添加電源導線(+5V、VCC)15mil的規(guī)則,點擊導線規(guī)則右邊圖標,新增一個名為trackWidth1的線寬規(guī)則,把名改為“電源”,線寬的默認寬度改為15mil,如圖8-16所示。圖8-16添加+5V線寬規(guī)則8.2.2規(guī)則編輯

注意:新增設計規(guī)則后需要重新對規(guī)則命名,注意同一個類型下規(guī)則名稱不能重復。(1)默認規(guī)則左側(cè)欄的默認規(guī)則類型下僅有一個,該規(guī)則會置頂。如果想要將某個規(guī)則設為默認規(guī)則,在該規(guī)則視圖下點擊“設為默認”按鈕即可,如圖8-18所示。(2)刪除規(guī)則非默認規(guī)則支持刪除,在要刪除的規(guī)則視圖下點擊刪除按鈕,即可刪除該規(guī)則,如圖8-18所示。圖8-18規(guī)則管理8.2.3間距規(guī)則

安全間距規(guī)則,通過安全間距表格,可以設置兩個不同網(wǎng)絡圖元之間的間距要求。如行“導線”與列“導線”相交處的值是6mil,表示導線與導線之間的間距是6mil;如行“過孔”與列“導線”相交處的值是6mil,表示過孔與導線之間的間距是6mil,如圖8-18所示。雙擊任意一個表格可修改規(guī)則的數(shù)值,如圖8-18所示。點擊表格頂部的名稱可批量修改數(shù)值,如圖8-19所示。圖8-19點擊表格頂部的名稱可批量修改數(shù)值8.2.4實時DRC

開啟實時DRC選項時,會彈窗提示是否執(zhí)行一次DRC檢查,現(xiàn)在選擇“否”即可。在違反了規(guī)則繪制PCB時,實時DRC會在PCB中會提示錯誤X標記,如圖8-21所示。圖8-21錯誤X標記8.3布局在對PCB元件布局時經(jīng)常會有以下幾個方面的考慮。PCB板形與整機是否匹配?元件之間的間距是否合理?有無水平上或高度上的沖突?PCB是否需要拼板?是否預留工藝邊?是否預留安裝孔?如何排列定位孔?如何進行電源模塊的放置與散熱?需要經(jīng)常更換的元件放置位置是否方便替換?可調(diào)元件是否方便調(diào)節(jié)?熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否考慮距離?8.3.1自動布局

嘉立創(chuàng)EDA支持簡單的自動布局功能,目前僅是體驗階段(預覽版),會不斷迭代更新。在頂部菜單執(zhí)行命令“布局”→“自動布局”命令,自動布局開始,庫面板底部顯示自動布局的布通率,布局結(jié)果如圖8-22所示。圖8-22自動布局的結(jié)果8.3.1自動布局

自動布局會根據(jù)內(nèi)置的規(guī)則進行布局,如果有繪制板框,自動布局會根據(jù)板框自動擺放元件,如果沒有繪制板框,自動布局將自動生成一個最優(yōu)的矩形邊框,并自動布局。從布局結(jié)果看出,該布局還不符合設計要求,需要進行手動布局,在頂部工具欄上點擊撤銷按鈕,撤銷自動布局。8.2.3介紹手動布局。8.3.2原理圖與PCB圖的交叉選擇

嘉立創(chuàng)擁有強大的交叉選擇功能。為了方便元件的尋找,需要把原理圖與PCB圖對應起來,使兩者之間能相互映設,簡稱交叉。利用交叉式布局可以比較快速地定位元件,從而縮短設計時間,提高工作效率。(1)如果當前PCB板是打開的,用戶需要在另一個窗口打開原理圖,在需要打開的原理圖上按鼠標右鍵,彈出下拉菜單選擇“在新窗口打開”,如圖8-23所示。圖8-23在新窗口打開原理圖8.3.2原理圖與PCB圖的交叉選擇

(2)當選中一個元件或元件焊盤,可以使用交叉選中功能,進行定位原理圖、PCB的元件位置。如在原理圖中選中“DC5V輸入”模塊,按快捷鍵Shift+X(或元件右鍵菜單進行交叉選中),彈出提示對話框,如圖8-24所示,點擊“是”,交叉選擇結(jié)果如圖8-25所示,原理圖選中的元件在PCB中高亮顯示。圖8-25原理圖中選中的元件在PCB中顯示圖8-24

是否傳遞到另一個窗口8.3.2原理圖與PCB圖的交叉選擇

(3)如果直接用鼠標點擊PCB元件,原理圖窗口的元件也會進行定位,但不會移動畫布,使用快捷鍵進行交叉選中可以自動移動畫布,使元件在畫布中央。這樣,原理圖選中元件在PCB中高亮顯示;反之,在PCB中選中元件在原理圖中也高亮顯示。原理圖中選中的網(wǎng)絡,在PCB中也高亮顯示;原理圖中選中的管腳,在PCB中也高亮顯示??蓪崿F(xiàn)動態(tài)交叉探測,即原理圖選中的元件,PCB中可以直接移動布局。8.3.3手動布局布局常見的基本原則先放置與結(jié)構相關的固定位置的元件,根據(jù)結(jié)構圖設置板框尺寸,按結(jié)構要求放置安裝孔、接插件等需要定位的器件,并將這些器件鎖定。明確結(jié)構要求,注意針對某些器件或區(qū)域的禁止布線區(qū)域、禁止布局區(qū)域及限制高度的區(qū)域。元件放要便于調(diào)試和維修,小元件周圍不能放置大元件,需調(diào)試的元件周圍要有足夠的空間,需拔插的接口、排針等元件應靠板邊擺放。結(jié)構確定后,根據(jù)周邊接口的元件及其出線方向,判斷主控芯片的位置及方向,先大后小、先難后易原則。重要的單元電路、核心元件應當優(yōu)先布局,元件較多、較大的電路優(yōu)先布局。盡量保證各個模塊電路的連線盡可能短,關鍵信號線最短。高壓大電流與低壓小電流的信號完全分開;模擬信號與數(shù)字信號分開;高頻信號與低頻信號分開。同類型插裝元件或有極性的元件,在X或Y方向上應盡量朝一個方向放置,便于生產(chǎn)。相同結(jié)構電路部分,盡可能采用“對稱式”標準布局,即電路中元件的放置保持一致。電源部分盡量靠近負載擺放,注意輸入/輸出電路。8.3.3手動布局

根據(jù)以上原則,用戶先把4個螺釘放置在PCB板的四個角上,然后把USB1連接器(Micro-B母座)放置在挖槽上,如圖8-26所示,并在右側(cè)屬性面板將位置鎖定。圖8-26先固定螺釘與連接器8.3.3手動布局(1)元件的對齊嘉立創(chuàng)EDA提供了非常方便的對齊功能,可以對選中元件實行左對齊、右對齊、頂對齊、底對齊、左右居中、上下居中、對齊網(wǎng)絡等功能操作。對齊功能是在原理圖、復用圖塊、符號、封裝、PCB都會擁有,且操作方式一致。對齊操作方法:選擇需要對齊的器件-頂部菜單-布局-對齊,如圖8-27所示,或頂部工具欄對齊圖標,或鼠標右鍵彈出下拉菜單選相應功能。圖8-27對齊功能8.3.3手動布局立創(chuàng)EDA專業(yè)版支持分布排距對齊。嘉立創(chuàng)EDA提供了非常方便的分布排距對齊功能,可以對選中元件實行水平等距分布、垂直等距分布、左邊沿等距分布、上邊沿等距分布、水平指定中心間距分布等功能操作。操作方法:頂部菜單-布局-分布或在頂部工具欄分布圖標,如圖8-28所示,或鼠標右鍵彈出下拉菜單選相應功能。圖8-28分布功能8.3.3手動布局在器件對齊與等距分布時,除了框選器件,還可以按Ctrl+鼠標點擊分散的器件,如圖8-29所示。按頂部工具欄上的底對齊圖標,選中器件底部對齊;按頂部工具欄上的水平等距分布圖標,選中器件水平等距分布。圖8-29選擇分散的元件底對齊并水平等距分布8.3.3手動布局(2)修改封裝在布局時可能發(fā)現(xiàn)元件的封裝不合適,需要修改,返回原理圖,按快捷鍵Alt+F,彈出封裝管理器對話框,如圖8-30所示。選擇需要修改封裝的元件,如Q1,在搜索欄輸入正確的封裝編號,點擊搜索按鈕,搜索結(jié)果如圖8-30所示,點擊需要的封裝,在封裝欄顯示剛點擊的封裝,點擊“更新”按鈕即可。圖8-30修改封裝8.3.3手動布局

將原理圖修改封裝的信息更新到PCB,執(zhí)行“設計”→“更新/轉(zhuǎn)換原理圖到PCB”命令,彈出確認導入信息彈窗,如圖8-31所示,點擊“應用修改”按鈕即可。圖8-31確認導入信息8.3.3手動布局

在手動布局時,注意晶振電路靠近芯片的晶振管腳擺放,保持走線越短越好;放置元件時,遵循該元件對于其他元件連線距離最短,交叉線最少的原則進行,可以按Space鍵,讓元件旋轉(zhuǎn)到最佳位置,再放開鼠標左鍵。修改封裝后,手動步局的PCB板如圖8-32所示。圖8-32初步步局的PCB板8.4布線

8.4.1飛線

飛線是基于相同網(wǎng)絡產(chǎn)生。當兩個封裝的焊盤網(wǎng)絡相同時,會出現(xiàn)飛線,表示這兩個焊盤可以通過導線連接。嘉立創(chuàng)EDA專業(yè)版支持器件飛線的隱藏和顯示。隱藏頂部菜單-視圖-飛線-隱藏全部顯示頂部菜單-視圖-飛線-顯示,即可把隱藏的飛線顯示出來。單器件飛線隱藏選中器件-頂部菜單-視圖-飛線-隱藏器件飛線,點擊后,所選器件的飛線會單獨隱藏,如圖8-33所示。圖8-33隱藏器件飛線8.4.2自動布線

(1)內(nèi)部自動布線立創(chuàng)EDA支持自動布線,目前的自動布線效果一般,需要手動再次調(diào)整,后續(xù)嘉立創(chuàng)將繼續(xù)優(yōu)化自動布線功能。在頂部菜單欄執(zhí)行“布線”→“自動布線”命令,彈出自動布線對話框,如圖8-34所示。

圖8-34自動布線設計8.4.2自動布線

點擊“運行”按鈕后開始自動布線,布線過程中可以實時預覽。如果布線角度是45度,布線時是以90度拐角進行布線,在最后面結(jié)束時才會優(yōu)化為45度布線,布線結(jié)果如圖8-35所示。在布線過程中停止布線,會保留已經(jīng)完成的90度布線和過孔,不需要的話可以手動清除。

圖8-35忽略GND自動布線結(jié)果8.4.2自動布線

從以上布線的結(jié)果看,有7根飛線,顯然布局不合理。執(zhí)行“布線”→“清除布線”→“全部”命令,清除所有的布線,重新調(diào)整布局,再進行自動布線。PCB的布局與自動布線可以配合使用,布局對布線的影響很大。如果用戶覺得自動布線的效果不令人滿意,可以重新調(diào)整元件布局,直到布線結(jié)果滿意為止,如圖8-46所示。圖8-46初步布線結(jié)果(GND未布線)8.4.3自動調(diào)整位號位置

從圖8-35看出位號的位置比較亂,需要調(diào)整。一般來說,位號大都放到相應元件旁邊,其調(diào)整應遵循以下原則:(1)位號顯示清晰。(2)位號不能被遮擋。若用戶需要把元件位號印制在PCB板上,為了讓位號清晰些,調(diào)整時避免放置到過孔或者元件范圍內(nèi)。(3)位號的方向和元器件方向盡量統(tǒng)一。8.4.3自動調(diào)整位號位置

在頂部菜單執(zhí)行“布局”→“屬性位置”命令,彈出屬性位置對話框,如圖8-36所示,位號的范圍可以是全部元件,也可以是僅選中的部分元件;位號的位置可以是元件的上邊、下邊、左邊、右邊等,如圖8-36所示。用戶根據(jù)需要進行選擇,按“確認”按鈕即可。調(diào)整好位號的PCB板如圖8-46所示。圖8-36調(diào)整位號位置8.4.4手動布線

手動布線可以在自動布線的基礎上進行修改,也可以撤銷布線重新手動布線。(1)清除布線可以清除PCB板上的連接布線、網(wǎng)絡布線和全部布線,如圖8-37所示。圖8-37布線的方式8.4.4手動布線

(2)布線角度在布線時候切換走線的角度,支持45°、90°、圓弧45°、圓弧90°、圓弧自由角度、線條自由角度。操作方法:1)頂部菜單-布線-布線拐角,如圖8-38所示。圖8-38布線拐角8.4.4手動布線

(3)布線寬度在PCB布線時切換已設置好的導線寬度。布線寬度設置方法:頂部菜單-布線寬度,如圖8-39所示,快捷鍵Shift+W,布線時使用快捷鍵Shift+W切換常用導線寬度。圖8-39切換布線寬度8.4.4手動布線

(4)移除回路如果你需要在布線過程中,自動移除導線環(huán)路進行修正布線,你需要開啟移除回路功能。開啟移除回路功能方法:1)頂部菜單欄-布線-移除回路2)畫布右側(cè)屬性面板當移除回路打開時,繪制的導線檢測到有回路時,會自動把上一個回路消除,減少手動刪除的操作,如圖8-40所示。移除回路會自動刪除過孔。

圖8-40移除回路8.4.4手動布線

(5)切換當前圖層的亮度切換當前圖層的亮度,將其他圖層的元素變暗,單獨顯示當前圖層的元素,可以在該圖層仔細檢查布線是否合理。頂部菜單-視圖-切換亮度,快捷鍵SHIFT+S。頂部工具欄-切換亮度圖標,切換為“非激活層隱藏”的效果如圖8-45所示圖8-45顯示當前的激活層(自動布線的結(jié)果)8.4.4手動布線切換層的快捷鍵如下:T:切換至頂層B:切換至底層布線過程中,使用快捷鍵V換層可以自動添加過孔。SHIFT+S:高亮當前層的所有元素,隱藏其他層的元素。注意:隱藏PCB層只是視覺上的隱藏,在照片預覽,3D預覽和導出Gerber時仍會導出對應層。在掌握了以上的布線技巧后,在自動布線的基礎上手動布線的結(jié)果如圖8-46所示。圖8-46初步布線結(jié)果(GND未布線)8.5修改工程名字把在第7章7.3.1新建數(shù)字鐘電路工程的名字“數(shù)字鐘電路設計”改為“基于51單片機的數(shù)字電子時鐘設計”,執(zhí)行下面的操作。(1)修改工程名選中“數(shù)字鐘電路設計”工程,按鼠標右鍵,彈出下拉菜單選“工程管理”→“版本管理”彈出所有工程對話框,點擊“數(shù)字鐘電路設計”工程,彈出數(shù)字鐘電路設計編輯對話框,如圖8-47所示,將工程名字改為“基于51單片機的數(shù)字電子時鐘設計”,按“保存”按鈕即可。圖8-47修改工程名字8.5修改工程名字(2)修改板子名修改“數(shù)字鐘設計”名為“基于51單片機的數(shù)字電子時鐘設”,選中“數(shù)字鐘設計”,按鼠標右鍵,彈出下拉菜單,選“重命名”,輸入新的名字即可。(3)修改原理圖名修改“SCH-數(shù)字鐘電路”名為“基于51單片機的數(shù)字電子時鐘設-SCH”,選中“SCH-數(shù)字鐘電路”,按鼠標右鍵,彈出下拉菜單,選“重命名”,輸入新的名字即可。(2)修改PCB名用以上方法將修改“PCB-數(shù)字鐘電路”名為“基于51單片機的數(shù)字電子時鐘設-PCB”。到此,基于51單片機的數(shù)字電子時鐘設-PCB基本完成,下一章將介紹PCB板的優(yōu)化處理。本章小結(jié)

本章介紹了在工程中進行PCB板設計,利用折線繪制復雜的PCB板的邊框,設計規(guī)則簡介,元件的自動布局與手動布局,自動、手動布線,調(diào)整布局與布線等功能。PCB布局合理是PCB設計成功的關鍵所在,注意一定要把PCB的布局設計合理。習題P1922-4再見!第9章交互式布線PCB設計后期處理任務描述

在完成元器件布局后,PCB設計最重要的環(huán)節(jié)就是布線。本章在第9章設計的數(shù)字鐘電路的PCB板基礎上進行優(yōu)化,完成以下知識點的介紹:交互式布線PCB設計后期處理PCB板的三維視圖9.1交互式布線

交互式布線并不是簡單地放置線路使得焊盤連接起來。嘉立創(chuàng)EDA(專業(yè)版)支持全功能的交互式布線,交互式布線工具可以通過以下2種方式調(diào)出:單擊頂部菜單“布線”→“單根布線”命令,頂部工具欄單根布線

圖標。交互式布線工具能直觀地幫助用戶在遵循布線規(guī)則的前提下取得更好的布線效果,包括跟蹤光標確定布線路徑、單擊實現(xiàn)布線、推開布線障礙或繞行、自動跟蹤現(xiàn)有連接等。(1)布線模式布線時切換布線模式有4種,推擠障礙、環(huán)繞障礙、阻擋、忽略障礙。操作入口:通過右鍵菜單、頂部菜單布線-布線模式或快捷鍵Shift+R,如圖9-1所示。圖9-1布線的模式(1)布線模式1)推擠障礙該模式下軟件將根據(jù)光標的走向推擠其他線條的位置,使得這些障礙與新放置的線路不發(fā)生沖突,如圖9-2所示。圖9-2推擠障礙(1)布線模式2)環(huán)繞障礙該模式下軟件試圖跟蹤光標尋找路徑繞過存在的障礙,它根據(jù)存在的障礙來尋找一條繞過障礙的布線的方法。圖9-3環(huán)繞障礙(1)布線模式3)阻擋開啟后,在布線模式下導線遇到線條將會阻擋住,如圖9-4所示,一般選擇該模式。圖9-4阻擋(1)布線模式4)忽略開啟后,忽略走線規(guī)則。軟件將直接根據(jù)光標走向布線,用戶可以自由布線,如圖9-5所示。一般不選取該模式。圖9-5忽略走線規(guī)則(2)單層顯示PCB板在PCB編輯界面下,按快捷鍵SHIFT+S單層顯示PCB板,如圖9-6所示,仔細調(diào)整布線,按快捷鍵B可以切換到底層,按快捷鍵T可以切換到頂層。圖9-6單層顯示PCB板的頂層(2)單層顯示PCB板重新布線后的PCB板,如圖9-7所示。圖9-7重新布局、布線后的PCB板9.2DRC檢查DRC檢查的目的是為了在所有的PCB畫好后總體檢查。設計完一個PCB后,需要將PCB進行規(guī)則檢查DRC,DRC檢查是依據(jù)自行設置的規(guī)則進行的,例如自己設置的最小間距是6mil,那么實際PCB中,出現(xiàn)小于6mil的間距就會報錯。并不是DRC有錯誤的板子就不能使用,有些規(guī)則是可以忽略的,例如絲印的錯誤不會影響電氣屬性。9.2DRC檢查(1)在頂部菜單執(zhí)行“設計”→“檢查DRC”命令,開始進行DRC檢查,底部面板顯示檢查結(jié)果,如圖9-8所示。圖9-8檢查結(jié)果9.2DRC檢查

從圖9-8的檢測結(jié)果看出第1個錯誤,連接性錯誤是GND沒有連接,這個錯誤我們在鋪銅的時候連接,所以不管它;第2個錯誤,差分對錯誤,如圖9-9所示,差分對的長度該這么長,所以我們修改設計規(guī)則。圖9-9差分對錯誤9.2DRC檢查

(2)修改設計規(guī)則,執(zhí)行“設計”→“設計規(guī)則”命令,彈出設計規(guī)則對話框,如圖9-10所示,選中差分對規(guī)則,將差分對長度誤差的最大值改為150mil,按“確認”按鈕。圖9-10修改規(guī)則9.2DRC檢查

(3)在圖9-9所示的DRC信息面板按“清除錯誤”按鈕,把檢查后的DRC信息清除復位。執(zhí)行“設計”→“檢查DRC”命令,檢查結(jié)果如圖9-11所示,看出差分對錯誤沒有了。圖9-11差分對長度誤差錯誤清除9.3PCB設計后期處理

9.3.1淚滴的添加與刪除

在導線與焊盤或過孔的連接處有一段過渡,過渡的地方成淚滴狀,所以稱為淚滴。如圖9-12所示。淚滴的作用:避免電路板受到巨大外力的沖撞時,導線與焊盤或者導線與導孔的接觸點斷開,也可使PCB電路板顯得更加美觀,焊接上,可以保護焊盤,避免多次焊接使焊盤脫落,生產(chǎn)時可以避免蝕刻不均,過孔偏位出現(xiàn)的裂縫等,信號傳輸時平滑阻抗,減少阻抗的急劇跳變,避免高頻信號傳輸時由于線寬突然變小而造成反射,可使走線與元件焊盤之間的連接趨于平穩(wěn)過渡化。圖9-12添加淚滴前后對比9.3.1淚滴的添加與刪除

添加淚滴的步驟如下:(1)打開需要添加淚滴的PCB板,執(zhí)行“工具”→“滴淚”命令,或選中導線-鼠標右鍵-淚滴,彈出如圖9-13所示“淚滴”設置對話框。在圖9-13上,按“確認”按鈕,PCB板上所有焊盤、過孔添加淚滴,如圖9-20所示。圖9-13添加淚滴9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域鋪銅也稱敷銅,就是將PCB上閑置的空間作為基準面,然后用固定銅填充,這些銅區(qū)又稱為灌銅。鋪銅的意義如下。增加截流面積,提高載流能力。減少接地阻抗,提高抗干擾能力。降低壓降,提高電源效率。與地線相連,減少環(huán)路面積。多層板對稱鋪銅可以起到平衡作用。9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

1.多邊形鋪銅繪制多邊形鋪銅區(qū)域的方法如下。(1)在右邊圖層面板選擇需要繪制多邊形鋪銅的PCB板層(頂層或底層),這里選擇頂層。(2)單擊頂部工具欄中的多邊形鋪銅工具按鈕(點擊鋪銅按鈕右邊的可以選擇鋪銅是矩形或圓形),或者在頂部菜單中執(zhí)行“放置”→“鋪銅區(qū)域”→“多邊形”命令,或按快捷鍵E,鼠標上懸浮著鋪銅輪廓,單擊左鍵確定鋪銅起點,持續(xù)在多邊形的每個折點單擊,確定多邊形的邊界,最后單擊的終點一定要與起點重合,自動彈出輪廓對象對話框,如圖9-14所示。9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

鋪銅屬性類型:EDA默認為鋪銅區(qū)域類型。名稱:可以為鋪銅設置不同的名稱,這里選擇缺省值。圖層:可以修改鋪銅區(qū)的層:頂層、底層。網(wǎng)絡:設置銅箔所連接的網(wǎng)絡。當網(wǎng)絡和畫布上的元素網(wǎng)絡相同時,鋪銅才可以和元素連接,并會顯示出來,否則鋪銅會被認為是孤島被移除。鎖定:僅鎖定鋪銅的位置。鎖定后將無法通過畫布修改鋪銅大小和位置;圖9-14

鋪銅區(qū)域的屬性9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

鋪銅屬性全填充:表示鋪銅區(qū)域是實心的。網(wǎng)格45:該區(qū)域的填充為45度網(wǎng)格填充。網(wǎng)格90:該區(qū)域的鋪銅填充為90度的網(wǎng)絡類型。以上各填充風格的多邊形鋪銅區(qū)域如圖9-15所示。圖9-1590度45度填充風格的鋪銅區(qū)域

90度

45度9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

鋪銅屬性制造優(yōu)化:僅在填充樣式為全填充時出現(xiàn),網(wǎng)格鋪銅默認啟用制造優(yōu)化。默認為是,將移除鋪銅的尖角和小于8mil的細銅線,利于生產(chǎn)制造;設置為否則顯示尖角和細銅線;如圖9-17所示。圖9-17鋪銅默認啟用制造優(yōu)化9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

在圖9-14鋪銅區(qū)域的屬性設置完后,按“確定”按鈕,鋪銅完成后的效果如圖9-18所示所示。如果制版的工藝不高,鋪銅鋪成實心的,時間久了,PCB板的鋪銅區(qū)域容易起泡,如果鋪銅敷成網(wǎng)狀的就不存在這個問題。圖9-18多邊行鋪銅的PCB板9.3.3異形鋪銅的創(chuàng)建

異形鋪銅的創(chuàng)建,可以直接在板子邊框外部繪制,不需要沿著板子邊框,嘉立創(chuàng)EDA會自動裁剪多余的銅箔。圖9-19

鋪銅對象屬性圖9-20頂層異形鋪銅的創(chuàng)建9.3.3異形鋪銅的創(chuàng)建

繪制鋪銅,頂層和底層需要分別繪制。一塊板子可以繪制多個鋪銅區(qū),并分別設置。激活底層,用相同的方法為底層鋪銅,鋪銅效果如圖9-21所示,點擊右鍵退出鋪銅。圖9-21底層異形鋪銅的創(chuàng)建9.3.4放置Logo

嘉立創(chuàng)EDA在PCB編輯器中增加了放置圖片功能,用戶可在PCB上放置SVGZ、SVG、PNG、PIP、JPG、PJPEG、JPEG、JFIF格式的圖片。(1)激活要放置Logo的頂層絲印層。執(zhí)行頂部菜單中的“放置”→“圖片”命令,或者頂部菜單中的“文件”→“導入”→“圖片”命令,彈出打開圖片文件對話框,如圖9-22所示。圖9-22插入需要的圖片9.3.4放置Logo

點擊需要導入的圖片,按“打開”按鈕,彈出插入圖片對話框,如圖9-23所示。容差:數(shù)值越大,圖像損失也就也大簡化:數(shù)值越大,圖像邊沿會更圓潤平滑:數(shù)值越大,導入的圖片更加平滑,需要開啟質(zhì)量優(yōu)先比較明顯反相:選擇后,原本高亮區(qū)域會被挖圖圖片尺寸:設置你要插入的大小,修改單數(shù)值會等比例縮放單位:系統(tǒng)只支持兩種單位,mm和mil圖9-23插入的圖片9.3.4放置Logo

(2)用戶選擇缺省值,按“確認”按鈕,鼠標上懸浮插入的圖片輪廓,如圖9-24所示,在適當位置單擊左鍵,放置插入的圖片,單擊右鍵退出放置圖片狀態(tài),剛放置的圖片屬于選中狀態(tài),點擊右邊的屬性面板,調(diào)整圖片的尺寸,如圖9-25所示,插入好的Logo效果圖,如圖9-30所示。圖9-24鼠標上懸浮插入的圖片輪廓圖9-25調(diào)整插入圖片的尺寸及位置9.3.5放置文本

文本放置在PCB里面作為說明或者標識的使用。(1)在頂部菜單執(zhí)行“放置”→“文本”命令,彈出文本對話框,如圖9-26所示。(2)在文本框內(nèi)輸入需要放置的文本內(nèi)容,設置字體、字高,點擊“確定”即可生成預覽,在PCB中的適當位置再次點擊可放置在PCB中,單擊右鍵退出放置文本狀態(tài),剛放置的文本屬于選中狀態(tài),點擊右邊的屬性面板,調(diào)整文本的尺寸。圖9-26設置文本的內(nèi)容字體9.3.6設置坐標原點

在PCB編輯器中,系統(tǒng)提供了一套坐標系,其坐標原點稱為絕對原點,位于圖紙的最左下角。但在編輯PCB板時,往往根據(jù)需要在方便的地方設計PCB板,所以PCB板的左下角往往不是絕對坐標原點。9.3.6設置坐標原點

嘉立創(chuàng)EDA(專業(yè)版)提供了設置原點的工具,用戶可以利用它設定自己的坐標系,方法如下:在頂部菜單中執(zhí)行“放置”→“畫布原點”→“從光標”命令,快捷鍵Home,此時鼠標上懸浮著原點輪廓,在圖紙中移動十字光標到適當?shù)奈恢茫瑔螕羰髽俗箧I,即可將該點設置為用戶坐標系的原點,如圖9-27所示。圖9-27設置坐標原點9.3.7放置尺寸標注

在設計印刷電路板時,為了使用戶或生產(chǎn)者更方便地知曉PCB尺寸及相關信息,常常需要提供尺寸的標注。可以測量長度、圓的半徑、以及角度。與測量距離的功能有所不同的是,尺寸放置是標注PCB板的長寬。9.3.7放置尺寸標注

(1)直線尺寸標注單擊頂部工具欄中的放置尺寸工具圖標,或者頂部菜單選擇“放置”→“尺寸”→“長度”命令,進入放置尺寸狀態(tài),鼠標左擊測量的起點,移動鼠標到測量長度的終點,單擊左鍵,再點擊左鍵,尺寸測量放置完畢,如圖9-28所示。圖9-28測量尺寸9.3.7放置尺寸標注

(2)半徑測量在頂部菜單執(zhí)行“放置”→“尺寸”→“半徑”,左擊圓心,再左擊圓的半徑,再左擊放置測量尺寸的位置,圓的半徑測量完畢,如圖9-29所示。設計完成的PCB板如圖9-30所示。圖9-29測量圓的半徑圖9-30設計完成的PCB圖9-31DRC檢查結(jié)果(無錯誤)

在頂部菜單執(zhí)行“設計”→“檢查DRC”命令,再次進行DRC檢查,底部面板顯示檢查結(jié)果,如圖9-31所示,從提示信息看出PCB板設計合理,沒有錯誤。9.3.8對象快速定位

左側(cè)“工程設計”面板的網(wǎng)絡、元件、對象標簽,在上面可以選擇對象類型如網(wǎng)絡、元件等,點擊下面的元件或網(wǎng)絡,則系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到相應的位置,即完成快速查找對象,(1)網(wǎng)絡在PCB界面的左側(cè)面板則顯示的是當前PCB界面的網(wǎng)絡、焊盤下的網(wǎng)絡、網(wǎng)絡類和飛線,也可進行修改。9.3.8對象快速定位

網(wǎng)絡定位:單擊網(wǎng)絡,即可在PCB界面高亮出來,并平移畫布到中央。雙擊網(wǎng)絡可在PCB中縮放畫布后并且高亮。單擊網(wǎng)絡名前的顏色小方塊會打開顏色設置面板,設置自己需要的網(wǎng)絡顯示顏色,如圖9-32所示。圖9-32高亮+5V網(wǎng)絡9.3.8對象快速定位

(2)元件左側(cè)面板“元件”界面是顯示放置在當前PCB界面的器件數(shù)量、焊盤、位號、封裝等信息。單擊可高亮選擇的元素,雙擊可追隨到PCB界面并且高亮放大。圖9-33高亮U1(單片機)9.4PCB板的3D顯示為了查看PCB板焊接元器件后的效果,提前預知PCB板與機箱的結(jié)合,也就是ECAD與MCAD的結(jié)合,可以把設計好的板子生成3D預覽(全在線模式)。9.4.1修改封裝

在進行3D顯示時,發(fā)現(xiàn)開關SW1的封裝需要修改(由頂撥動修改為側(cè)面撥動開關),在“工程設計”面板的元件標簽

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