Leiterplattentechnisch - PowerPCB Design Spezifikation von PCB Design Software

Übersicht

Der Zweck dieses Dokuments ist es, den Prozess und einige Vorsichtsmaßnahmen für das Leiterplattendesign mit der Leiterplattendesignsoftware PowerPCB von PADS zu erklären und Designspezifikationen für Designer in einer Arbeitsgruppe bereitzustellen, um die Kommunikation und gegenseitige Inspektion zwischen Designern zu erleichtern.

Design Flow

Der PCB-Designprozess ist in sechs Schritte unterteilt: Netzlisteneingabe, Regeleinstellung, Bauteillayout, Verdrahtung, Inspektion, Überprüfung und Ausgabe.

Netzlisteneingabe

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Netzliste einzugeben. Zum einen verwenden Sie PowerLogics OLE PowerPCB Connection Funktion, wählen Sie Netlist senden und verwenden Sie die OLE Funktion, um Schaltplan und PCBdiagramm jederzeit konsistent zu halten, um die Möglichkeit von Fehlern zu minimieren. Eine andere Methode besteht darin, die Netzliste direkt in PowerPCB zu laden, Datei->Import auszuwählen und die Netzliste einzugeben, die durch das Schaltplan generiert wird.

Regeleinstellungen

Wenn die PCB-Designregeln in der schematischen Entwurfsphase festgelegt wurden, müssen diese Regeln nicht festgelegt werden, denn wenn die Netzliste eingegeben wird, wurden die Designregeln zusammen mit der Netzliste in PowerPCB importiert. Wenn die Designregeln geändert werden, muss das Schaltplandiagramm synchronisiert werden, um sicherzustellen, dass das Schaltplandiagramm mit der Leiterplatte konsistent ist. Neben den Designregeln und Layerdefinitionen müssen auch einige Regeln festgelegt werden, wie z.B. Pad Stacks, die die Größe der Standard-Durchkontaktierungen ändern müssen. Wenn der Designer ein neues Pad oder via erstellt, muss Schicht 25 hinzugefügt werden.

Hinweis:

PCB-Designregeln, Layerdefinitionen, Via-Einstellungen und CAM-Ausgabeeinstellungen wurden in die Standard-Startdatei mit dem Namen Default.stp übernommen. Nachdem die Netzliste eingegeben wurde, weisen Sie entsprechend der tatsächlichen Situation des Entwurfs das Stromnetz und die Erde der Stromschicht und der Bodenschicht zu und richten Sie andere erweiterte Regeln ein. Nachdem alle Regeln festgelegt sind, verwenden Sie in PowerLogic die Funktion Regeln von PCB von OLE PowerPCB Connection, um die Regeleinstellungen im Schaltplan zu aktualisieren, um sicherzustellen, dass die Regeln von Schaltplan und Leiterplatte konsistent sind.

Bauteillayout

Nach Eingabe der Netzliste werden alle Komponenten am Nullpunkt des Arbeitsbereichs platziert und überlappt. Der nächste Schritt besteht darin, diese Komponenten zu trennen und sie nach einigen Regeln, d.h. Komponentenlayout, ordentlich anzuordnen. PowerPCB bietet zwei Methoden, manuelles Layout und automatisches Layout.

Manuelles Layout

a.Zeichnen Sie den Plattenumriss für die strukturellen Abmessungen der Leiterplatte des Werkzeugs

b.Disperse die Komponenten (Disperse Components), die Komponenten werden um den Rand der Platine angeordnet.

c.Bewegen und drehen Sie die Komponenten eins nach dem anderen, setzen Sie sie in die Kante des Brettes und platzieren Sie sie ordentlich nach bestimmten Regeln.

Automatisches Layout

PowerPCB bietet automatisches Layout und automatisches lokales Clusterlayout, aber für die meisten Designs ist der Effekt nicht ideal und wird nicht empfohlen.

Angelegenheiten, die Aufmerksamkeit erfordern

a.Das erste Prinzip des Layouts besteht darin, die Verdrahtungsrate sicherzustellen, beim Bewegen des Geräts auf die Verbindung der fliegenden Leitungen zu achten und die verbundenen Geräte zusammenzusetzen

b.Trennen Sie digitale Geräte von analogen Geräten und halten Sie sie so weit wie möglich weg

c.Der Entkopplungskondensator ist so nah wie möglich am VCC des Geräts

d.Wenn Sie das Gerät platzieren, betrachten Sie das zukünftige Löten, nicht zu dicht

e. Verwenden Sie die Array- und Union-Funktionen der Software mehr, um die Layouteffizienz zu verbessern

Verkabelung

Es gibt auch zwei Arten der Verdrahtung, manuelle Verdrahtung und automatische Verdrahtung.Die manuelle Verdrahtungsfunktion von PowerPCB ist sehr leistungsstark, einschließlich automatisches Schieben und Online Design Rule Checking (DRC). Die automatische Verdrahtung wird durch den Verdrahtungsmotor von Specctra durchgeführt. Normalerweise werden diese beiden Methoden zusammen verwendet. Die üblichen Schritte sind manuell-automatisch-manuell.

Manuelle Verkabelung

a.Vor der automatischen Verdrahtung legen Sie aus erster Hand einige wichtige Netzwerke, wie Hochfrequenz-Uhren, Hauptstromversorgungen usw. Diese Netzwerke haben oft spezielle Anforderungen an Verdrahtungsabstand, Leitungsbreite, Leitungsabstand, Abschirmung usw.; Darüber hinaus einige spezielle Verpackungen, wie BGA,

Es ist schwierig, die automatische Verdrahtung regelmäßig zu arrangieren, und manuelle Verdrahtung muss verwendet werden.

b.Nach dem automatischen Routing sollte das Leiterplattenrouting durch manuelles Routing angepasst werden.

Automatische Verkabelung

Nachdem die manuelle Verkabelung beendet ist, wird das verbleibende Netzwerk zum Tuch an den automatischen Router übergeben. Wählen Sie Extras->SPECCTRA, starten Sie die Schnittstelle des Specctra Routers, stellen Sie die DO-Datei ein und drücken Sie Continue, um die automatische Verkabelung des Specctra Routers zu starten. Nach der Fertigstellung, wenn die Verdrahtungsrate 100%, ist, können Sie die Verdrahtung manuell anpassen; Wenn es 100% erreicht, zeigt es an, dass es ein Problem mit dem Layout oder der manuellen Verkabelung gibt, und das Layout oder die manuelle Verkabelung muss angepasst werden, bis alle Verbindungen hergestellt sind.

Angelegenheiten, die Aufmerksamkeit erfordern

a.Machen Sie das Netzkabel und den Erdungskabel so dick wie möglich

b.Versuchen Sie, den Entkopplungskondensator direkt an VCC anzuschließen

c.Wenn Sie die DO-Datei von Specctra einstellen, fügen Sie zuerst den Befehl Protectall wires hinzu, um die manuell gekleideten Kabel vor der Weiterverteilung durch den automatischen Router zu schützen

d.Wenn es eine gemischte Leistungsschicht gibt, sollten Sie die Ebene als Split/Mixed Plane definieren, sie vor der Verdrahtung teilen und nach der Verdrahtung die Ebene Connect des Pour Managers für Kupferguss verwenden

e.Setzen Sie alle Gerätestifte auf den Thermopad-Modus, indem Sie Filter auf Pins setzen, wählen Sie alle Pins aus, ändern Sie Eigenschaften und aktivieren Sie die Option Thermisch

f.Aktivieren Sie beim manuellen Routing die Option DRC und verwenden Sie dynamisches Routing (DynamicRoute)

Inspektion

Zu den zu prüfenden Elementen gehören Clearance, Connectivity, High Speed und Plane. Diese Elemente können über Tools->Design überprüfen ausgewählt werden. Wenn die Hochgeschwindigkeitsregel gesetzt ist, muss sie überprüft werden, andernfalls können Sie diesen Eintrag überspringen. Werden Fehler erkannt, müssen Layout und Verdrahtung geändert werden.

Hinweis:

Einige Fehler können ignoriert werden. Zum Beispiel wird ein Teil der Umrisse einiger Anschlüsse außerhalb des Leiterplattenrahmens platziert, und Fehler treten auf, wenn der Abstand überprüft wird; Darüber hinaus muss jedes Mal, wenn die Leiterbahnen und Durchkontaktierungen modifiziert werden, das Kupfer erneut plattiert werden.

Überprüfung

Die Überprüfung basiert auf der "PCB-Checkliste", die Designregeln, Ebenendefinitionen, Linienbreiten, Abstand, Pads und via-Einstellungen enthält; Der Schwerpunkt liegt auch auf der Überprüfung der Rationalität des Gerätelayouts, der Routing von Strom- und Bodennetzen und Hochgeschwindigkeits-Taktnetzen. Die Verdrahtung und Abschirmung, die Platzierung und Verbindung von Entkopplungskondensatoren usw. Wenn die Überprüfung nicht qualifiziert ist, muss der Konstrukteur das Layout und die Verkabelung ändern. Nach dem Passieren müssen der Prüfer und der Konstrukteur separat unterzeichnen.

Entwurfsausgabe

Das PCB-Design kann in einen Drucker oder eine Gerber-Datei exportiert werden. Der Drucker kann die Leiterplatte in Schichten drucken, was für Designer und Prüfer bequem ist zu überprüfen; Die Gerber-Datei wird dem Plattenhersteller zur Herstellung der Leiterplatte übergeben. Die Ausgabe der gerber Datei ist sehr wichtig. Es hängt mit dem Erfolg oder Misserfolg dieses Entwurfs zusammen. Im Folgenden wird auf die Dinge eingegangen, die bei der Ausgabe der Gerber-Datei beachtet werden müssen.

a.Die Schichten, die ausgegeben werden müssen, sind Verdrahtungsschicht (einschließlich oberer, unterer Schicht, mittlerer Verdrahtungsschicht), Leistungsschicht (einschließlich VCC-Schicht und GND-Schicht), Siebsiebschicht (einschließlich oberer Sieb, unterer Siebdruck), Lötmaske (einschließlich oberer Lötmaske) und untere Schicht Lötmaske) und erzeugen auch eine Bohrdatei (NC-Bohrmaschine)

b.Wenn die Leistungsschicht auf Split/Mixed eingestellt ist, wählen Sie im Dokument-Element des Fensters Dokument hinzufügen die Option Routing und vor jeder Gerber-Datei-Ausgabe müssen Sie PourManagers Plane Connect für Kupferguss auf dem PCB-Diagramm verwenden; Wenn es auf CAM Ebene gesetzt ist, wählen Sie Ebene. Wenn Sie das Ebenenelement festlegen, fügen Sie Layer25 hinzu und wählen Sie Pads und Vias in Layer25 aus

c.Ändern Sie im Geräteeinrichtungsfenster (drücken Sie Geräte einrichten) den Wert von Aperture auf 199

d.Wenn Sie die Ebene jeder Ebene festlegen, wählen Sie BoardOutline

e.Wenn Sie die Ebene der Siebdruckebene festlegen, wählen Sie nicht Teiletyp, sondern die oberste Ebene (untere Ebene) und Kontur, Text, Linie der Siebdruckebene aus

f. Wenn Sie die Schicht der Lötmaskenschicht einstellen, wählen Sie Durchkontaktierungen aus, um anzuzeigen, dass den Durchkontaktierungen keine Lötmaske hinzugefügt wird, und nicht Durchkontaktierungen, um Lötmasken anzuzeigen, abhängig von der spezifischen Situation.

g.Wenn Sie Bohrdateien generieren, verwenden Sie die Standardeinstellungen von PowerPCB und nehmen Sie keine Änderungen vor

h.Nachdem alle Gerbera-Dateien ausgegeben wurden, öffnen und drucken Sie sie mit CAM350 und überprüfen Sie sie gemäß der "PCB-Checkliste" des Designers und Prüfers

Klassische Fragen und Antworten:

Frage: Ist der Mil des Protel 99 imperial? Wie klein ist es in Zentimetern?

Antwort: Es kann zum metrischen System geändert werden: 1/1000inch, 0.00254CM

Frage: Das Paket ist in der Bibliotheksdatei zu finden, aber ich kenne die Spezifikationen der Komponenten, die jedem Paket entsprechen, wie Widerstände nicht. Ich habe gerade axial0.3--axial1.0 geschrieben, aber ich weiß nicht, welche Art von Widerstand der Widerstand jedem Paket entspricht. Was soll ich tun?

Antwort: Der Footprint ist das Paket, und die Attribute, die eng mit der Komponentengröße, Pins usw. zusammenhängen, müssen im Voraus eingestellt werden, wenn eine Leiterplatte hergestellt wird: Im Allgemeinen verwenden 1/8 Widerstände axial_0.3 (bezogen auf die Version von Protel, verschiedene Versionen können unterschiedlich sein, Sie können die entsprechenden PCB: Bibliotheksdateien überprüfen): kleiner Kondensator: rad_0.1, rad_0.2: großer Kondensator: rb_.2/.4: integrierte Schaltung: dip_n (n ist die Anzahl der Pins): andere Details werden nicht wiederholt.

Frage:Was ist der Unterschied zwischen den Versionen von Protel

Antwort: Es gibt keinen wesentlichen Unterschied im Betriebsmodus von PROTEL98/99/99SE, aber der Verwaltungsmodus von Interface- und Projektdateien hat sich geändert. Nehmen Sie einfach ein Buch über PT98/99/99SE und blättern Sie es durch. Tatsächlich ist PT98/99/99SE sehr einfach zu lernen. Wenn Sie nur Schaltpläne und Leiterplatten erstellen, werden Sie nach mehrmaliger Verwendung damit vertraut sein.

Frage:Ist die Erfolgsrate der automatischen Verdrahtung 100%?

Antwort:Wie soll ich sagen, wenn es sich nicht um eine sehr einfache Platine handelt, ist die automatische Verdrahtung im Allgemeinen nur die erste Verdrahtung, die manuelle Optimierung erfordert, und sie muss notwendig sein. In diesem Bereich der Software gibt es noch viel künstliche Intelligenz, die verbessert werden muss. Der Ort. Persönlich lege ich normalerweise zuerst ein Layout, dann automatisch bereitstellen, dann das Layout anpassen und dann automatisch bereitstellen. Endlich die "große Schlacht" -- manuelle Verkabelung.

Frage:Zeichnen Sie das Diagramm in sch, schließen Sie es nach dem Speichern, und öffnen Sie das Diagramm wieder, es ist nichts drin. Was zum Teufel passiert, es scheint, als könne es nicht gespeichert werden.

Antwort: Ist die Protel Demoversion, die Sie verwenden? Ich habe eine Demoversion von Protel98 gesehen, die nicht gespeichert werden kann. Vielleicht ist dein Problem dasselbe. Es wird empfohlen, eine Crack-Version zu installieren.

Frage:Wie kann ich die Paketform der Komponenten in Protelfor Win angeben?

Antwort:1. Im erweiterten Schema angeben

Ändern Sie den Footprint der Komponente im Schaltplan auf den gewünschten Paketnamen der Leiterplattenbibliothek. Generieren Sie dann die Netzliste, fügen Sie der Leiterplatte die benötigte Paketbibliothek hinzu und laden Sie die Komponenten gleichzeitig, wenn die Netzliste geladen wird.

2.spezifiziert in Advanced PCB

Legen Sie das benötigte Komponentenpaket direkt in die Leiterplatte, stellen Sie den Bezeichner so ein, dass er mit dem Schaltplan übereinstimmt, und laden Sie dann die Netzliste erneut.