资源描述
PCBLAYOUT,PCB设计的目的是能够量产的产品.从产品的角度看，在保证PCB设计图电气性能正确的前提下，还要充分考虑此设计图对后续PCB生产、SMT/DIP组装、和整机组装测试是否有无不利的影响。所以一个好的PCB设计图，应该是在设计人员充分了解电路工作原理PCB加工生产工艺及加过程SMT/DIP组装部门作业方法加工过程整机测试流程为前提，按照机构的设计尺寸和以上环节，生产和测试要求去设计PCB。,PCBLAYOUT,以下是我们将要学习的内容：PADSLAYOUT软件的使用。PCB加工生产工艺要求。PCB设计规则设定。PCB设计初到设计结束的全过程。接下来将从下面三个地方开始学习：,PCBLAYOUT,一.软件PADSLAYOUT的介绍,二.PCBLAYOUT规则设置,三.举例:PCB设计初到结束的全过程,进入,进入,进入,一.PADSLAYOUT的使用,菜单栏,工具栏,工作区域,标题栏,坐标栏,线宽,设计栅格,状态栏,(1)标题栏(Titlebar):显示应用程序的图标,名称和文档名称.(2)菜单栏(Menubar);将PowerPCB所有操作指令归类总结在一起.(3)工具栏(Toolbar):一些常用的命令以图标的形式排列出来,方便用户操作.(4)状态栏(Statusbat):显示设计过程中的操作信息.(5)工作区域(Workbat):PCB设计的主要工作区域.(6)坐标栏(x,yCoordinates)显示了光标所在工作区域以相对原点的坐标值.(7)设计栅格(DesignGrid)PCB设计中在工作区域中移动的最小距离.(8)线宽(LineWidth)PCB走线默认的走线宽度.,一.PADSLAYOUT的使用,New:新建一个设计文件Save/SaveAs:保存/另存为.Import:导入格式为*.asc/.dxf/.eco/.emn/.emp/.ole格式的文件.Export:导出*.asc/.dxf/.eco./emn/.emp/.ole格式文件.Library:(元件库)打开LiarbryManager:对话框,对PowerPCB中的元件和库进行管理.Report:(报告)打开Reports对话框,通过设置产生各种报告.CAM:(绘图/打印/光绘输出)打开DefineCAMDocuments:对话框,对绘图输出,打印文件的输出,Gerber文件的输出等进行设置,一.PADSLAYOUT的使用,File(文件)菜单,一.PADSLAYOUT的使用,取消/恢复,剪切/复制/以位图复制/粘贴,移动/删除/,打开Find窗口,进行对应属性对象的查找,Edit(编辑)菜单,使选择的对象高亮色显示/取消高亮显示,一.PADSLAYOUT的使用,Viev(查看)菜单,进入缩放模式/板边框显示/全图显示,刷新页面,网络设置,会弹出ViewNets对话框设置指定网络的颜色和显示状态,间距,会弹出ViewClearance对话框,可查找两个对象间的最小间距,Padstacks(焊盘定义):打开Query/ModifyPadStacks对话框,建立,修改焊盘堆.DrillPairs(钻孔对):打开DrillPairsSetup定义钻孔层对Jumpers(跳线):打开Jumpers对话框改变默认的跳线设置.DesignRules(设计规则):打开Rules对话框进行设计规则的设置和编辑.LayerDefinition(层定义):打开LayersSetup对话框,建立定义板层.SetOrigin(设置原点):该命令可以改变原点的位置.DisplayColors(颜色显示)打开DisplayColorsSetup对话框设置显示颜色.可以改变工作区域中设计图的颜色.,一.PADSLAYOUT的使用,Setup(设置)菜单,PCBDecalEditor(封装编辑器):打开DecalEditor对话框建立或修改元件的PCB封装.DispersrComponents(打散元件):把没有固定的元件打散,放在边框外.PourManager(铺铜编辑器)打开PourManager对话框进行铺铜操作.BasicSvcripting(Basic脚本)运行编辑和调试(能输出元件坐标档),一.PADSLAYOUT的使用,Tools(工具)菜单,元件布局和摆放,与其他相关软件的连接,一.PADSLAYOUT的使用,主工具栏,打开,切换图层,选择模式,绘图工具盒,走线工具盒,自动标注尺寸工具盒,ECO工具盒,BGA工具盒,保存,取消/恢复/放大缩小/整边显示/刷新,一.PADSLAYOUT的使用,无模式命令,在PADSLayout被激活的情况下,输入有效的字母.通常是用来更改设计值.,三：角度设定AA：转换到任意角度模式AD：转换到对角模式AO：转换到直角模式四：设计规则检查设定DRP：禁止违背设计规则DRW：违背设计规则时，给出警告DRI：忽略安全间距检查DRO：关闭设计规则检查模式五：层设定L*：选择当前要操作的层六Q：测量实际距离,无摸式命令分10个类型：共70个以下是常见的无摸式命令：一：栅格设定G：设计栅格设定GD：显示栅格设定GR：设计各自设定二：查找设定S*：查找元件和管脚S*：查找绝对坐标SR*：查找相对坐标SS：查找并选种标示符号的的元件*代表要查找的参数,Ctrl+A选择全部Ctrl+B以板框为界整体显示当前设计Ctrl+C复制Ctrl+D刷新Ctrl+E移动Ctrl+F翻转Ctrl+G建立结合Ctrl+I任意角度旋转Ctrl+K建立组Ctrl+L排列元件Ctrl+M长度最短化Ctrl+Q查询与修改Ctrl+R以45角为单位旋转Ctrl+S存盘Ctrl+V粘贴Ctrl+X剪切Ctrl+Y扩展Ctrl+Z取消操作Ctrl+Alt+C显示颜色设置Ctrl+Alt+D打开Setup/Preference下的Design设置窗口Ctrl+Alt+G打开Setup/Preference下的Global设置窗口Ctrl+Alt+J增加跳线,一.PADSLAYOUT的使用,常用快捷键,F1打开在线帮助F2增加走线F3动态走线模式F4锁定层对F5选择管肢对F6选择网络F7选择半自动走线F8打开或关闭鼠标移动压缩F9锁定绝对与相对协调F10结束记录BackSpace在连线时每按一次BackSpace键就可以删除当前位置前一个拐角Esc按键盘上Esc键退出当前操作模式。M相当于按鼠标右键Spacebar按键盘上的空格键相当于按鼠标工键Tab循环捕捉,1.Options参数设置.(Tools/Options)2.Rules参数设置.(Setup/DesignRules)3.LayerDefinition参数设置(Setup/LayerDesign)4.PadStacks参数设置（Setup/PadStacks）5.SetOrigin参数设置(Setup/SetOrigin)6.DisplayColors参数设置(Setup/DisplayColors)7.PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,二.PCBLAYOUT规则设置,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Global,1.Style:(光标风格)2.Pick:(捕捉半径)推荐值”5”3.Diagonal:(对角显示光标)4.DisableDoubleClick:(双击操作无效),Keepsameview：改变窗口大小时，保持工作画面比例.ActiveLayerCometofront:激活层在最前方显示.MinimumDisplayWidth:最小显示宽度说明:设计中小于该值的线,软件不显示其实际宽度,否则显示实际宽度.,1.拖动并且附着2.拖动并放下3.不使用拖动默认选择”1”,鼠标设置,自动备份设置,拖动设置,Interval:(时间间隔)以分为单位/Numberof:(备份次数)说明:如图说明,软件3分钟自动备份一次,最多备份三份,第四次备份时替换第一份,当前设计选用单位mil/metric/lnches1mil=1/1000inches=0.0254mm,设计单位设置,刷新显示设置,用于PCB被嵌到其它程序中,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Design,移动设置,1.一原点为参考点移动2.以光标位置为参考点移动3.以中心点为参考点移动推荐:选择3.,在移动中延申走线,线和走线角度Diagonal:(斜角)45度走线Orthogonal:(正交)90度走线AnyAngle:任意角度走线,1.移动过程中执行鼠线最短2.移动结束后执行鼠线最短3.不进行最短计算也可以使用Ctrl+m执行最短化操作,长度最短化设置,过孔补偿默认值为3mil,在拐角处添加倒角Diagonal:45度倒角Arc:圆弧倒角AutoMiter:画线过程中自动添加倒角,倒角设置,电气规则检查1.阻止错误.2.警告错误.3.忽视安全间距4.关闭规则检查无模式命令,元件在布局时:Automatic:自动分开不会重叠.Prompt:元件重叠时提示Off:关闭排挤功能,组设置,推挤设置,1.保持信号线和元件名称；2.包含没有连接的走线；3.,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Routing,1.产生泪滴:焊盘,过孔走线后产生泪滴2.显示警戒带:DRC布线时提示安全间距3.高亮选中网络:布线时选中的网络以高亮显示4.显示钻孔:显示钻孔的孔径5.显示走线方向错误标记ShowTacks6.显示保护线:受保护线以边框显示，未保护线为实线，易区分(正常视图)7.显示测试点：知道哪些过孔被作为测试点使用8.锁定测试点：移动元件时，测试点不移动9.显示走线长度:走线过程中显示走线长度.,布线时自动切换的两个层,层对设置,1.动态走线2.添加走线,双击鼠线,光滑控制,1.自动保护走线2.使总线走线光滑,1.允许走线以任何角度出入焊盘2.走线以45度角出入焊盘,蛇形线,1.高度/幅度（A）:线宽的整数倍2.间距（G）:线宽的整数倍,走直线时忽略此规则,焊盘出/入线,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Thermals(花孔),1.线宽2.最少连接线数目3.Pad形状选择Round圆形/Square方形/Rectangle长方形/Ooal椭圆,非钻孔花孔,钻孔花孔,使走线元件的焊盘成热焊盘显示平面层/分割的花孔指示标志自动移除孤立的铜皮自动移除违背规则的花孔连接线,正交连接对角连接填满连接不连接,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Dimensioning(标注),标注字符所在层标注线所在层（优先级比PCB工作环境中的当前活动层设置高，所以必须在此设置标注层）,层设置,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Drafting(默认设置),Minhatch:(最小铺铜区)设置最小的铺铜面积.Smoothing:(圆滑半径)设置铺铜拐角处圆角半径,绘图默认线宽设置,铺铜设置,板上默认高度限制,默认字体设置,默认字符/元件标示符号的线宽/高度,铺铜区显示模式,Hatch影线填充效果,层设置,Normal:显示影线(显示为填充后的整块铜皮).Nohatch:不显示影线(显示为填充区的轮廓框)Seethr：显示所有影线的中心线,Pouroutline：显示为CopperPour区的框线；Hatchoutline：显示为所有的填充影线，总效果为填充后的整块铜皮,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Grids(栅格),DesignGrid(设计栅格)ViaGrid(过孔栅格)FanoutGrid(扇出栅格)DisplayGrid(显示栅格)HatchGrid(影线栅格)以上栅格X,Y值设置.设计栅格/显示栅格的无模式命令,对齐测试点栅格,二.PCBLAYOUT规则设置,Options参数设置-Split/MixedPlane(混合分割平面设置),自动移出孤立的铜皮自动移出违反规则的花孔连接线条更新鼠线的可见性更新花孔指示的可见性移走未使用的焊盘(用反焊盘取代)保护首、尾层的过孔焊盘对花孔和反焊盘使用设计规则,自动动作设置,存储入PCB的数据：仅多边形轮廓；所有平面层数据提示放弃平面数据,混合平面显示：平面多变形轮廓平面层花孔指示生成平面层数据,拐角圆滑半径，越大越圆滑自动分割区的间距,二.PCBLAYOUT规则设置,Rules参数设置,默认设置,类设置,网络设置,组设置,管脚对设置,封装设置,元件设置,条件规则设置,差分对设置,报告输出,接下来，主要介绍Default和Net设置！,二.PCBLAYOUT规则设置,Rules参数设置-Default（默认）,安全间距,布线规则,高速设计规则,扇出规则,走线与焊盘关系的规则,定义报告规则,对于手工布线，在无特殊要求的情况下可只设定安全间距。,二.PCBLAYOUT规则设置,Rules参数设置-DeraultClearance(安全间距),同一网络中两个对象之间的距离设定,相同网络选项,Minimum(最小线宽):PCB设计图所中有走线不能小于此值.Recommended(推荐值):设计图中线宽一此处值为准.Minimum(最小线宽):PCB设计图所中有走线不能小于此值.,走线宽度,横竖相交,设定两对象之间的安全距离ALL可以设定所有的安全距离,安全间距,两个钻孔边缘的最小距离两元件边缘的最小距离,二.PCBLAYOUT规则设置,Rules参数设置-DefaultNet(网络),选中GND然后点击,注意:此处设定的值,优先级高于Clearance设定值.,二.PCBLAYOUT规则设置,LayerDefinition参数设置,此对话框功能如下:1.可定义PCB板层数2.定义每层布线方向3.为平面层和分割/混合层设定网络4.为CAM输出相关联元件的文档层5.定义的厚度,二.PCBLAYOUT规则设置,PadStacks参数设置,层设置,1.可以改变PCB设计图中PCB封装焊盘的形状2.添加或更改PCB设计图中Via3.改变Decal或ViaPad的尺寸、形状、是否镀金等。,二.PCBLAYOUT规则设置,SetOrigin（工作原点）参数设置,PCB新创建一个文件时,有时需要改变原点的位置:方法如下:1.选择Setup/SetOrigin命令2.在需要设置原点的位置单击鼠标左键.,二.PCBLAYOUT规则设置,DisplayColors参数设置,层别,着色对象,1.ColorbyLayer:(层颜色)只要去掉某层前的复选框的对号,在工作区域中将不显示改层.对于每一层而言其复选框也可以指定需要显示的对象如:Pad/Traces等.2.Other选项组Background:指定工作背景颜色Selections:指定选中对象颜色Highlight:指定高亮对象颜色BoardOutline:指定板边框颜色Configuration:指定连接鼠线颜色3.Configuration:(配置)选项组点击Sase输入名称后确定记保存为一个方案.下次调用时直接选取就可以了.,1.PCB生产工艺要求最小线宽限制:由于加工工艺的束缚PCB走线宽度不可能做的非常细,一般要求PCB走线不小于5mil,建议走6mil以上.最小间距限制:两个元件之间要保持最小距离.建议保持在6mil以上.过孔孔径限制:过孔最小孔径建议保持在10mil以上.2.电气特性和散热要求大电流线要比普通走线要宽.高频线要跟易受干扰的走线保持较远的距离,两层或多层设计时不横跨其他信号且要靠近地.地线要尽量保持完整,地走线要比PCB中任何一个信号线粗.发热元件的PAD做花孔处理,布局时远离其他元件,且摆放在通风较好的位置.3.装配要求注意接口电阻器开关等位置固定元件的摆放.电阻器开关布局时周围不要有元件干涉,以便调整.,二.PCBLAYOUT规则设置,PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,摆放元件时注意限高要求,螺丝孔旁边3mm内不要走线和摆放元件.PCB板拐角出做倒角圆滑处理,避免在操作过程中划伤手指.4.SMT制程要求根据生产线设备的不同,制作能被识别的光学点.较高的元件布局时远离小贴片元件.贴片元件PAD上无过孔,防止加热后锡膏流失.焊盘上无丝印线.无特殊要求的元件,布局时按0度/90度摆件.5.DIP制程要求同类极性元件布局时极性方向尽量一致,方便操作员作业.DIP类元件布局时应集中摆放,且元件底层最好不要摆放贴片元件.DIP类元件布局时其PAD最小间距应大于1mm,否则会出现连锡现象,二.PCBLAYOUT规则设置,PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,6.PCB标示要求PCB板上要有板名/日期/版本/环保标示/静电标示等.元件序号应从上到下,从左到右排列,且要靠近元件摆放.螺丝孔/定位孔等都应明确标注出来.,二.PCBLAYOUT规则设置,PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,下图是一个简单的自动功率控制电路图,下面以此图为例说明PCB设计的全过程.,PCB设计举例,1.打开PADSLayout新建文档.点击FileImport弹出的对话框中选择需要的.dxf文件,点打开.,PCB设计举例,1.导入板边框,2.弹出DXFImport对话框,选择DXF-File下面的单位为Metric.后点击OK.,3.在工作区域中点击右键,选择SelectShapes,然后鼠标移到导入的边框上单击选中板框.(此时的板框只是2D线)4.单击右键选择Scale.弹出下面的对话框,放大倍数,选择板边框,PCB设计举例,2.导入网络表,1.打开PADSLayout点击FileImport弹出的对话框中选择需要的.asc文件,点打开.2.打散元件单击ToolsDisperseComponerts如下图.,板边框,打散后元件的排列,原点设置在板边框左下角,1.选择Tools/Options在Global页,单位选mil2.设定栅格:激活设计页面,键盘上输入G5即将栅格设定为5mil.(右下角信息框中显示栅格值)3.设定Via单击Setup/PadStacks在PadStacks对话框选择PadStackTypeVia如下图设置.,PCB设计举例,3.参数设置,此处有三层每层需分别设置,三层都设置如:Diameter28Drill15,4.板层默认为两层.,1.移动元件.单击有右键选择SelectComponents.在要移动的元件上单击左键不放拖动元件,元件会附着在鼠标上,移到目的地后再次单击左键.2.固定元件:如下图,J1和VR两个元件的位置是固定的不允许再变动.在设计时将两元件固定,避免因失误.具体操作:按下Ctrl选择J1和VR,单击右键选择Properties后,弹出ComponentProperties对话框选中,PCB设计举例,4.布局,1.线宽设置:选择SetupDesignRulesDeraultClearance如下图设置.,PCB设计举例,5.布线,2.选择SetupDesignRulesNet分别选择+5V、+12V单击Clearance如下图线宽设置为30mil.,GND线宽设置为40mil,3.打开电气规则检查:从键盘输入DRP打开自动电气规则检查.4.布线:单击右键选择SelectAnything,然后选择元件焊盘按F2开始走线,在要打过孔的地方单击左键停止走线,然后按F4换层(自动生成过孔).,PCB设计举例,5.布线,此图是布线完成后的样子,其中不包含GND网络,1.GND网络覆铜:走线没有走GND网络,GND网络做覆铜处理,方法如下:单击绘图工具栏按扭在出现的绘图工具栏中选择Copperpour按扭单击右键选择Rectangle.在TOP和BOTTOM层分别沿板边框画两个矩形.在弹出的ADDDrafting对话匡中,如图选择GND网络,PCB设计举例,5.覆铜,此对话框可以改变覆铜边框的线宽旋转角度所在层覆铜网络,2.覆铜操作:选择ToolsPourManager弹出PourManager对话框选择Start.弹出ProceedwithFlood?对话框,选择是Y.软件自动覆铜.,PCB设计举例,5.覆铜,
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