PCB新聞 - PCB板佈局的一般流程

1概述

本檔案旨在說明使用PADS的印製板設計軟體PowerPCB進行印製板設計的過程和一些注意事項，並為工作組中的設計人員提供設計規範，以便於設計人員之間的溝通和相互檢查。

2.設計過程

PCB設計過程分為六個步驟：網表輸入、規則設定、組件佈局、佈線、檢查、審查和輸出。

2.1網表輸入

有兩種方法可以輸入網表。 一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB連接功能，選擇發送網表，並使用OLE功能隨時保持原理圖和PCB圖的一致性，以最大限度地减少出錯的可能性。 另一種方法是直接在PowerPCB中加載網表，選擇檔案->導入，然後輸入原理圖生成的網表。

2.2規則設定

如果PCB設計規則已在原理圖設計階段設定，則無需設定這些規則，因為當輸入網表時，設計規則已與網表一起導入PowerPCB。 如果修改了設計規則，則必須同步原理圖，以確保原理圖與PCB板一致。 除了設計規則和層定義之外，還有一些規則需要設定，例如焊盤堆疊，這需要修改標準過孔的大小。 如果設計者創建新的焊盤或過孔，則必須添加層25。

注意

PCB設計規則、層定義、通孔設定和CAM輸出設定已製作到名為default.stp的默認啟動檔案中。 網表輸入後，根據設計的實際情況，將電網和地面分配給電力層和地面層，並設定其他高級規則。 設定完所有規則後，在PowerLogic中，使用OLE PowerPCB Connection的rules From PCB功能更新原理圖中的規則設定，以確保原理圖和PCB的規則一致。

2.3組件佈局

輸入網表後，所有組件將被放置在工作區域的零點並重疊在一起。 下一步是將這些組件分開，並根據一些規則整齊排列，即組件佈局。 PowerPCB提供了兩種方法，手動佈局和自動佈局。

2.3.1手動佈局

a.為工具印製板的結構尺寸繪製板輪廓。

b.分散組件（分散組件），組件將佈置在板的邊緣周圍。

c.逐個移動和旋轉部件，將它們放在板的邊緣內側，並按照一定的規則整齊地放置。

2.3.2自動佈局

PowerPCB提供了自動佈局和自動局部集羣佈局，但對於大多數設計來說，效果並不理想，不推薦使用。

2.3.3注意事項

a.佈局的第一個原則是確保佈線率，移動設備時注意飛線的連接，並將連接的設備放在一起

b.將數位設備與類比設備分開，並使其盡可能遠離

c.去耦電容器盡可能接近設備的VCC

d.放置設備時，考慮未來的焊接，不要太密集

e.更多地使用軟件提供的Array和Union功能，以提高佈局效率

2.4接線

還有兩種接線管道，手動接線和自動接線。PowerPCB提供的手動接線功能非常强大，包括自動推送和線上設計規則檢查（DRC）。 自動佈線由Specctra的佈線引擎執行。 通常這兩種方法一起使用。 常見的步驟是手動-自動-手動。

2.4.1手動接線

a.在自動佈線之前，首先要鋪設一些重要的網絡，如高頻時鐘、主電源等。這些網絡往往對佈線距離、線寬、線間距、遮罩等有特殊要求。； 此外，一些特殊的包裝，如BGA，很難定期安排自動佈線，必須使用手動佈線。

b.自動佈線後，PCB佈線必須通過手動佈線進行調整。

2.4.2自動接線

手動佈線結束後，剩餘的網絡將移交給布料的自動路由器。 選擇“工具”->“SPECCTRA”，啟動SPECCTRA路由器的介面，設定DO檔案，然後按“繼續”啟動SPECCTRA路由器的自動佈線。 完成後，如果接線率為100%，則可以手動調整接線； 如果沒有，如果達到100%，則表示佈局或手動接線有問題，需要調整佈局或手動佈線，直到完成所有連接。

2.4.3注意事項

a.使電源線和地線盡可能厚

b.嘗試將去耦電容器直接連接到VCC

c.在設定Specctra的DO檔案時，首先添加Protect all wires命令，以保護手動佈線不被自動路由器重新分發

d.如果有混合電源層，應將該層定義為“折開/混合平面”，在佈線前將其分割，佈線後，使用Pour Manager的“平面連接”進行銅澆注

e.通過將Filter（濾波器）設定為pins（引脚），將所有設備引脚設定為thermal pad（熱墊）模式，並選擇所有引脚，

修改内容，勾選“Thermal”選項

f.手動路由時，打開DRC選項並使用動態路由（動態路由）

2.5檢查

需要檢查的項目包括間隙、連通性、高速和飛機。 這些項目可以通過“工具”->“驗證設計”進行選擇。 如果設定了高速規則，則必須對其進行檢查，否則可以跳過此項。 如果檢測到錯誤，則必須修改佈局和佈線。

注意

有些錯誤可以忽略。 例如，一些連接器的一部分輪廓被放置在板框架之外，在檢查間距時會出現錯誤； 此外，每次修改跡線和過孔時，都必須重新鍍銅。

2.6審查

審查基於“PCB檢查表”，其中包括設計規則、層定義、線寬、間距、焊盤和過孔設定； 還重點考察了器件佈局的合理性、電源和地面網絡的路由以及高速時鐘網絡。 接線和遮罩、去耦電容器的放置和連接等。如果複查不合格，設計人員應修改佈局和接線。複查合格後，複查人員和設計人員應分別簽字。

2.7設計輸出

PCB設計可以匯出到打印機或gerber檔案中。 打印機可以分層列印PCB，方便設計人員和稽核人員檢查； gerber檔案被移交給電路板製造商來生產印刷電路板。 gerber檔案的輸出非常重要。 它關係到這個設計的成敗。 下麵將重點介紹輸出gerber檔案時需要注意的事項。

a.需要輸出的層包括佈線層（包括頂部、底部和中間佈線層）、電源層（包括VCC層和GND層）、絲網層（包括上部和下部絲網）、阻焊層（包括頂層阻焊層）和底層阻焊層，並生成鑽削檔案（NC Drill）

b.如果電源層設定為Split/Mixed，則在Add Document（添加檔案）視窗的Document（檔案）項中選擇Routing（路由），每次輸出gerber檔案時，必須使用Pour Manager的Plane Connect（平面連接）在PCB圖上倒銅； 如果設定為“CAM平面”，請選擇“平面”。 設定“層”項目時，添加“層25”，然後選擇“層25中的焊盤和過孔”

c.在設備設定視窗中（按設備設定），將光圈值更改為199

d.設定每層的層時，選擇Board Outline

e.設定絲網圖層的圖層時，不要選擇零件類型，選擇絲網圖層的頂層（底層）和輪廓、文字、線條

f.當設定焊料掩模層的層時，根據具體情況，選擇通孔以訓示沒有焊料掩模添加到通孔，而不選擇通孔來訓示焊料掩模。

g.生成鑽孔檔案時，請使用PowerPCB的默認設置，不要進行任何更改

h.所有gerbera檔案輸出後，用CAM350打開並列印，由設計人員和審查人員根據“PCB檢查表”進行檢查