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Altium Designer——AD畫PCB圖步驟總結(jié),繪制pcb步驟 ,PCB設(shè)計(jì)指南

作者:佚名    文章來源:網(wǎng)絡(luò)整理    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2025/1/27

Altium Designer——AD畫PCB圖步驟總結(jié)

本文總結(jié)一下AD畫PCB的步驟,以防時(shí)間久了忘記一些小步驟。現(xiàn)在所用著的AD版本為AD17。

電腦環(huán)境:

Altium Designer 17.1.5 ( build172 ) 點(diǎn)這里下載,密碼:rwsx

pan.baidu.com/share/init?surl=9GIaF-YiytO_bwTFtSURvA

AD畫PCB圖步驟:

1、創(chuàng)建工程,新建“PrjPCB”文件。
2、畫原理圖,新建“SchDOC”文件。畫原理圖時(shí),如果沒有的器件自己繪制原理圖庫,同時(shí)繪制封裝庫,并在原理圖庫中指定原件封裝,這樣以后使用自己畫的這一原理圖封裝就不用再手動(dòng)添加封裝了。系統(tǒng)自帶的封裝若不是想要的,還可以在屬性里面指定封裝。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)需要放在導(dǎo)線上,不能放在管腳上,否則可能不能檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)。電阻電容阻值大小寫在元件的comment中,方便最后導(dǎo)出元件清單比較直觀。
3、畫PCB圖,新建“PcbDoc”文件。然后切換到原理圖下,到“設(shè)計(jì)”菜單下更新原理圖到剛剛新建的“PcbDoc”文件。更新時(shí),把room選項(xiàng)勾選去掉。
4、在畫PCB圖時(shí),在“窗口”下點(diǎn)擊“垂直分割”,將原理圖和PCB圖分別放到AD界面左側(cè)和右側(cè)。然后點(diǎn)擊一下左側(cè)的原理圖窗口,在“工具”菜單下打開“交叉選擇模式”,這樣選中左側(cè)原理圖中的一部分元器件右側(cè)的PCB窗口也選中了對(duì)應(yīng)的元器件,這樣就比較方便一部分一部分地進(jìn)行PCB布局。
 
5、手動(dòng)布局PCB元器件時(shí)遵循就近原則,布局好元器件后再開始手動(dòng)布線。
6、大概布線完成后就可以根據(jù)實(shí)際的布局更改PCB板為合適的大小了。更改PCB板大小的方法:“視圖”——>“板子規(guī)劃模式”,就可以繪制PCB板的大小了。
7、更改好PCB板的實(shí)際大小后,現(xiàn)在切換到keep-out layer層繪制PCB板的外邊框。繪制外邊框不能使用導(dǎo)線,要選擇菜單“放置”——>“禁止布線”——>“線徑”,然后才可以畫PCB板的外邊框。
 
8、切換到Mechanical1機(jī)械層,再選擇菜單“放置”——>“尺寸”——>“線性尺寸”,點(diǎn)擊PCB板邊框角上的兩個(gè)點(diǎn)量出PCB板的尺寸并放置。放置尺寸時(shí)按住空格鍵可切換需要測(cè)量的尺寸的方向。
 
9、在PCB板的四個(gè)角落放置螺絲孔,一般設(shè)置3.1mm的孔徑,5mm的外徑。
10、布線完成后添加滴淚。菜單“工具”——>“滴淚”——>“添加”——>“確定”。注意:滴淚不能重復(fù)添加,若是要修改某根導(dǎo)線,則應(yīng)該先移除全部滴淚,然后修改導(dǎo)線后重新添加滴淚。
11、最后該覆銅了。在覆銅前應(yīng)將布線規(guī)則中的Clearance(導(dǎo)線和焊盤間的距離)改為20mil,然后再覆銅。

 
 
12、點(diǎn)擊菜單“放置”——>“鋪銅”進(jìn)行覆銅。
13、點(diǎn)擊菜單“報(bào)告”——>“板子信息”——>“報(bào)告”—— 勾選上“Routing Information”——>“報(bào)告”,彈出的網(wǎng)頁上就會(huì)剩余的連接點(diǎn)數(shù)量,若為0,則說明全部連接點(diǎn)都連到一起了。若是不為0 ,則說明還有導(dǎo)線沒有連接。需要回去檢查PCB板上哪里的導(dǎo)線沒有連接。
 
14、若是PCB板上有導(dǎo)線沒有連接,則回到PCB板中,按住“ shift + s ”,就可以查看到哪些導(dǎo)線沒連接。

參考資料:

1、altium designer 繪制pcb步驟
2、關(guān)于Altinum Designer使用和PCB繪制的小結(jié)
3、畫PCB板經(jīng)驗(yàn)總結(jié)


1、 altium designer 繪制pcb步驟
  1. 新建*.prjpcb文件
  2. 添加*.schdoc和 *.pcbdoc文件
  3. 繪制原理圖,如果沒有的器件自己繪制原理圖庫,同時(shí)繪制封裝庫,并在原理圖庫中指定原件封裝。系統(tǒng)自帶的封裝若不是想要的,還可以在屬性里面指定封裝。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)需要放在導(dǎo)線上,不能放在管腳上,否則可能不能檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)。
  4. 焊盤可以有三種形狀,圓形、方形和槽形,可以在焊盤屬性里面指定
  5. 原理圖繪制完成后通過tools里面的工具檢測(cè)封裝,分配原件編號(hào),然后通過projects里面的compile工具檢查原理圖是否有未連接的網(wǎng)絡(luò)
  6. 在pcb圖界面,通過design里面的update或者import工具導(dǎo)入封裝和網(wǎng)絡(luò)表,然后開始排布原件封裝位置

3、PCB設(shè)計(jì)指南
A. 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表
1. 網(wǎng)絡(luò)表是原理圖與PCB的接口文件,PCB設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)所用的原理圖和PCB設(shè)計(jì)工具的特性,選用正確的網(wǎng)絡(luò)表格式,創(chuàng)建符合要求的網(wǎng)絡(luò)表。
2. 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表的過程中,應(yīng)根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)工具的特性,積極協(xié)助原理圖設(shè)計(jì)者排除錯(cuò)誤。保證網(wǎng)絡(luò)表的正確性和完整性。
3. 確定器件的封裝(PCB FOOTPRINT).
4. 創(chuàng)建PCB板
根據(jù)單板結(jié)構(gòu)圖或?qū)?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)板框, 創(chuàng)建PCB設(shè)計(jì)文件;
注意正確選定單板坐標(biāo)原點(diǎn)的位置,原點(diǎn)的設(shè)置原則:
A. 單板左邊和下邊的延長(zhǎng)線交匯點(diǎn)。
B. 單板左下角的第一個(gè)焊盤。
板框四周倒圓角,倒角半徑3.5mm。特殊情況參考結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。
B. 布局
1. 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)置板框尺寸,按結(jié)構(gòu)要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件,并給這些器件賦予不可移動(dòng)屬性(鎖定)。按工藝設(shè)計(jì)規(guī)范的要求進(jìn)行尺寸標(biāo)注。
2. 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和生產(chǎn)加工時(shí)所須的夾持邊設(shè)置印制板的禁止布線區(qū)、禁止布局區(qū)域。根據(jù)某些元件的特殊要求,設(shè)置禁止布線區(qū)。
3. 綜合考慮PCB性能和加工的效率選擇加工流程。
加工工藝的優(yōu)選順序?yàn)椋涸鎲蚊尜N裝——元件面貼、插混裝(元件面插裝焊接面貼裝一次波峰成型)——雙面貼裝——元件面貼插混裝、焊接面貼裝。
4. 布局操作的基本原則
A. 遵照“先大后小,先難后易”的布置原則,即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局.
B. 布局中應(yīng)參考原理框圖,根據(jù)單板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件.
C. 布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短,關(guān)鍵信號(hào)線最短;高電壓、大電流信號(hào)與小電流,低電壓的弱信號(hào)完全分開;模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開;高頻信號(hào)與低頻信號(hào)分開;高頻元器件的間隔要充分.
D. 相同結(jié)構(gòu)電路部分,盡可能采用“對(duì)稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局;
E. 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局;
F. 器件布局柵格的設(shè)置,一般IC器件布局時(shí),柵格應(yīng)為5--20 mil,小型表面安裝器件,如表面貼裝元件布局時(shí),柵格設(shè)置應(yīng)不少于5mil。
G. 如有特殊布局要求,應(yīng)雙方溝通后確定。
5. 同類型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭(zhēng)在X或Y方向上保持一致,便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)。
6. 發(fā)熱元件要一般應(yīng)均勻分布,以利于單板和整機(jī)的散熱,除溫度檢測(cè)元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件。
7. 元器件的排列要便于調(diào)試和維修,亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的元、器件周圍要有足夠的空間。
8. 需用波峰焊工藝生產(chǎn)的單板,其緊固件安裝孔和定位孔都應(yīng)為非金屬化孔。當(dāng)安裝孔需要接地時(shí), 應(yīng)采用分布接地小孔的方式與地平面連接。
9. BGA與相鄰元件的距離>5mm。其它貼片元件相互間的距離>0.7mm;貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm;有壓接件的PCB,壓接的接插件周圍5mm內(nèi)不能有插裝元、器件,在焊接面其周圍5mm內(nèi)也不能有貼裝元、器件。
11. IC去偶電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,并使之與電源和地之間形成的回路
最短。
12. 元件布局時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起, 以便于將來的電
源分隔。
13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根據(jù)其屬性合理布置。
串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端,距離一般不超過500mil。
匹配電阻、電容的布局一定要分清信號(hào)的源端與終端,對(duì)于多負(fù)載的終端匹配一定要在信號(hào)的最遠(yuǎn)端匹配。
14. 布局完成后打印出裝配圖供原理圖設(shè)計(jì)者檢查器件封裝的正確性,并且確認(rèn)單
板、背板和接插件的信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系,經(jīng)確認(rèn)無誤后方可開始布線。
C. 設(shè)置布線約束條件
1. 報(bào)告設(shè)計(jì)參數(shù)
布局基本確定后,應(yīng)用PCB設(shè)計(jì)工具的統(tǒng)計(jì)功能,報(bào)告網(wǎng)絡(luò)數(shù)量,網(wǎng)絡(luò)密度,平均管腳密度等基本參數(shù),以便確定所需要的信號(hào)布線層數(shù)。
信號(hào)層數(shù)的確定可參考以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)

Pin密度 信號(hào)層數(shù) 板層數(shù)
1.0以上 2 2
0.6-1.0 2 4
0.4-0.6 4 6
0.3-0.4 6 8
0.2-0.3 8 12
< 0.2 10 >14
注:PIN密度的定義為: 板面積(平方英寸)/(板上管腳總數(shù)/14)
布線層數(shù)的具體確定還要考慮單板的可靠性要求,信號(hào)的工作速度,制造成本和交貨期等因素。
1. 布線層設(shè)置
在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,電源與地層應(yīng)盡量靠在一起,中間不安排布線。所有布線層都盡量靠近一平面層,優(yōu)選地平面為走線隔離層。
為了減少層間信號(hào)的電磁干擾,相鄰布線層的信號(hào)線走向應(yīng)取垂直方向。
可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)1--2個(gè)阻抗控制層,如果需要更多的阻抗控制層需要與PCB產(chǎn)家協(xié)商。阻抗控制層要按要求標(biāo)注清楚。將單板上有阻抗控制要求的網(wǎng)絡(luò)布線分布在阻抗控制層上。
2. 線寬和線間距的設(shè)置
線寬和線間距的設(shè)置要考慮的因素
A. 單板的密度。板的密度越高,傾向于使用更細(xì)的線寬和更窄的間隙。
B. 信號(hào)的電流強(qiáng)度。當(dāng)信號(hào)的平均電流較大時(shí),應(yīng)考慮布線寬度所能承載的的電流,線寬可參考以下數(shù)據(jù):
PCB設(shè)計(jì)時(shí)銅箔厚度,走線寬度和電流的關(guān)系
不同厚度,不同寬度的銅箔的載流量見下表:
銅皮厚度35um 銅皮厚度50um 銅皮厚度70um
銅皮Δt=10℃ 銅皮Δt=10℃ 銅皮Δt=10℃
寬度mm 電流 寬度mm 電流 寬度 mm 電流
0.15 0.20 0.15 0.50 0.15 0.70
0.20 0.55 0.20 0.70 0.20 0.90
0.30 0.80 0.30 1.10 0.30 1.30
0.40 1.10 0.40 1.35 0.40 1.70
0.50 1.35 0.50 1.70 0.50 2.00
0.60 1.60 0.60 1.90 0.60 2.30
0.80 2.00 0.80 2.40 0.80 2.80
1.00 2.30 1.00 2.60 1.00 3.20
1.20 2.70 1.20 3.00 1.20 3.60
1.50 3.20 1.50 3.50 1.50 4.20
2.00 4.00 2.00 4.30 2.00 5.10
2.50 4.50 2.50 5.10 2.50 6.00

注:
i. 用銅皮作導(dǎo)線通過大電流時(shí),銅箔寬度的載流量應(yīng)參考表中的數(shù)值降額50%去選擇考慮。
ii. 在PCB設(shè)計(jì)加工中,常用OZ(盎司)作為銅皮厚度的單位,1 OZ銅厚的定義為1 平方英尺面積內(nèi)銅箔的重量為一盎,對(duì)應(yīng)的物理厚度為35um;2OZ銅厚為70um。
C. 電路工作電壓:線間距的設(shè)置應(yīng)考慮其介電強(qiáng)度。
D. 可靠性要求。可靠性要求高時(shí),傾向于使用較寬的布線和較大的間距。
E. PCB加工技術(shù)限制
國(guó)內(nèi) 國(guó)際先進(jìn)水平(僅供參考)
推薦使用最小線寬/間距 6mil/6mil 4mil/4mil
極限最小線寬/間距 3mil/3mil 2mil/2mil
1. 孔的設(shè)置
過線孔
制成板的最小孔徑定義取決于板厚度,板厚孔徑比應(yīng)小于 5--8。
孔徑優(yōu)選系列如下(僅供參考):
孔徑: 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
焊盤直徑: 40mil 35mil 28mil 25mil 20mil
內(nèi)層熱焊盤尺寸: 50mil 45mil 40mil 35mil 30mil
板厚度與最小孔徑的關(guān)系(僅供參考):
板厚: 3.0mm 2.5mm 2.0mm 1.6mm 1.0mm
最小孔徑: 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil
盲孔和埋孔

盲孔是連接表層和內(nèi)層而不貫通整板的導(dǎo)通孔,埋孔是連接內(nèi)層之間而在成
品板表層不可見的導(dǎo)通孔,這兩類過孔尺寸設(shè)置可參考過線孔。
應(yīng)用盲孔和埋孔設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)PCB加工流程有充分的認(rèn)識(shí),避免給PCB加工帶
來不必要的問題,必要時(shí)要與PCB供應(yīng)商協(xié)商。
測(cè)試孔
測(cè)試孔是指用于ICT測(cè)試目的的過孔,可以兼做導(dǎo)通孔,原則上孔徑不限,焊盤直徑應(yīng)不小于25mil,測(cè)試孔之間中心距不小于50mil。
不推薦用元件焊接孔作為測(cè)試孔。
2. 特殊布線區(qū)間的設(shè)定
特殊布線區(qū)間是指單板上某些特殊區(qū)域需要用到不同于一般設(shè)置的布線參數(shù),如某些高密度器件需要用到較細(xì)的線寬、較小的間距和較小的過孔等,或某些網(wǎng)絡(luò)的布線參數(shù)的調(diào)整等,需要在布線前加以確認(rèn)和設(shè)置。
3. 定義和分割平面層
A. 平面層一般用于電路的電源和地層(參考層),由于電路中可能用到不同的電源和地層,需要對(duì)電源層和地層進(jìn)行分隔,其分隔寬度要考慮不同電源之間的電位差,電位差大于12V時(shí),分隔寬度為50mil,反之,可選10--25mil 。
B. 平面分隔要考慮高速信號(hào)回流路徑的完整性。
C. 當(dāng)由于高速信號(hào)的回流路徑遭到破壞時(shí),應(yīng)當(dāng)在其他布線層給予補(bǔ)嘗。例如可用接地的銅箔將該信號(hào)網(wǎng)絡(luò)包圍,以提供信號(hào)的地回路。
B. 布線前仿真(布局評(píng)估,待擴(kuò)充)
C. 布線
1. 布線優(yōu)先次序
關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先:電源、模擬小信號(hào)、高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)先布線
密度優(yōu)先原則:從單板上連接關(guān)系最復(fù)雜的器件著手布線。從單板上連線最密集的區(qū)域開始布線。
2. 自動(dòng)布線
在布線質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,可使用自動(dòng)布線器以提高工作效率,在自動(dòng)布線前應(yīng)完成以下準(zhǔn)備工作:
自動(dòng)布線控制文件(do file)
為了更好地控制布線質(zhì)量,一般在運(yùn)行前要詳細(xì)定義布線規(guī)則,這些規(guī)則可以在軟件的圖形界面內(nèi)進(jìn)行定義,但軟件提供了更好的控制方法,即針對(duì)設(shè)計(jì)情況,寫出自動(dòng)布線控制文件(do file),軟件在該文件控制下運(yùn)行。
3. 盡量為時(shí)鐘信號(hào)、高頻信號(hào)、敏感信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)提供專門的布線層,并保證其最小的回路面積。必要時(shí)應(yīng)采取手工優(yōu)先布線、屏蔽和加大安全間距等方法。保證信號(hào)質(zhì)量。
4. 電源層和地層之間的EMC環(huán)境較差,應(yīng)避免布置對(duì)干擾敏感的信號(hào)。
5. 有阻抗控制要求的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)布置在阻抗控制層上。
6. 進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循的規(guī)則
1) 地線回路規(guī)則:

環(huán)路最小規(guī)則,即信號(hào)線與其回路構(gòu)成的環(huán)面積要盡可能小,環(huán)面積越小,對(duì)外的輻射越少,接收外界的干擾也越小。針對(duì)這一規(guī)則,在地平面分割時(shí),要考慮到地平面與重要信號(hào)走線的分布,防止由于地平面開槽等帶來的問題;在雙層板設(shè)計(jì)中,在為電源留下足夠空間的情況下,應(yīng)該將留下的部分用參考地填充,且增加一些必要的孔,將雙面地信號(hào)有效連接起來,對(duì)一些關(guān)鍵信號(hào)盡量采用地線隔離,對(duì)一些頻率較高的設(shè)計(jì),需特別考慮其地平面信號(hào)回路問題,建議采用多層板為宜。
2) 串?dāng)_控制
串?dāng)_(CrossTalk)是指PCB上不同網(wǎng)絡(luò)之間因較長(zhǎng)的平行布線引起的相互干擾,主要是由于平行線間的分布電容和分布電感的作用。克服串?dāng)_的主要措施是:
加大平行布線的間距,遵循3W規(guī)則。
在平行線間插入接地的隔離線。
減小布線層與地平面的距離。
3) 屏蔽保護(hù)
對(duì)應(yīng)地線回路規(guī)則,實(shí)際上也是為了盡量減小信號(hào)的回路面積,多見于一些比較重要的信號(hào),如時(shí)鐘信號(hào),同步信號(hào);對(duì)一些特別重要,頻率特別高的信號(hào),應(yīng)該考慮采用銅軸電纜屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即將所布的線上下左右用地線隔離,而且還要考慮好如何有效的讓屏蔽地與實(shí)際地平面有效結(jié)合。
4) 走線的方向控制規(guī)則:
即相鄰層的走線方向成正交結(jié)構(gòu)。避免將不同的信號(hào)線在相鄰層走成同一方向,以減少不必要的層間竄擾;當(dāng)由于板結(jié)構(gòu)限制(如某些背板)難以避免出現(xiàn)該情況,特別是信號(hào)速率較高時(shí),應(yīng)考慮用地平面隔離各布線層,用地信號(hào)線隔離各信號(hào)線。
5) 走線的開環(huán)檢查規(guī)則:
一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線(Dangling Line),
主要是為了避免產(chǎn)生"天線效應(yīng)",減少不必要的干擾輻射和接受,否則可能帶來不可預(yù)知的結(jié)果。
6) 阻抗匹配檢查規(guī)則:
同一網(wǎng)絡(luò)的布線寬度應(yīng)保持一致,線寬的變化會(huì)造成線路特性阻抗的不均勻,當(dāng)傳輸?shù)乃俣容^高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射,在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量避免這種情況。在某些條件下,如接插件引出線,BGA封裝的引出線類似的結(jié)構(gòu)時(shí),可能無法避免線寬的變化,應(yīng)該盡量減少中間不一致部分的有效長(zhǎng)度。
7) 走線終結(jié)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則:
在高速數(shù)字電路中,當(dāng)PCB布線的延遲時(shí)間大于信號(hào)上升時(shí)間(或下降時(shí)間)的1/4時(shí),該布線即可以看成傳輸線,為了保證信號(hào)的輸入和輸出阻抗與傳輸線的阻抗正確匹配,可以采用多種形式的匹配方法,所選擇的匹配方法與網(wǎng)絡(luò)的連接方式和布線的拓樸結(jié)構(gòu)有關(guān)。
A. 對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(一個(gè)輸出對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入)連接,可以選擇始端串聯(lián)匹配或終端并聯(lián)匹配。前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,但延遲較大。后者匹配效果好,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。
B. 對(duì)于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(一個(gè)輸出對(duì)應(yīng)多個(gè)輸出)連接,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)為菊花
鏈時(shí),應(yīng)選擇終端并聯(lián)匹配。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)為星型結(jié)構(gòu)時(shí),可以參考點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
星形和菊花鏈為兩種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 其他結(jié)構(gòu)可看成基本結(jié)構(gòu)的變形, 可采取一些靈活措施進(jìn)行匹配。在實(shí)際操作中要兼顧成本、功耗和性能等因素,一般不追求完全匹配,只要將失配引起的反射等干擾限制在可接受的范圍即可。
8) 走線閉環(huán)檢查規(guī)則:
防止信號(hào)線在不同層間形成自環(huán)。在多層板設(shè)計(jì)中容易發(fā)生此類問題,自環(huán)將引起輻射干擾。
9) 走線的分枝長(zhǎng)度控制規(guī)則:
盡量控制分枝的長(zhǎng)度,一般的要求是Tdelay<=Trise/20。
10) 走線的諧振規(guī)則:
主要針對(duì)高頻信號(hào)設(shè)計(jì)而言,即布線長(zhǎng)度不得與其波長(zhǎng)成整數(shù)倍關(guān)系,以免產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。
11) 走線長(zhǎng)度控制規(guī)則:
即短線規(guī)則,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量讓布線長(zhǎng)度盡量短,以減少由于走線過長(zhǎng)帶來的干擾問題,特別是一些重要信號(hào)線,如時(shí)鐘線,務(wù)必將其振蕩器放在離器件很近的地方。對(duì)驅(qū)動(dòng)多個(gè)器件的情況,應(yīng)根據(jù)具體情況決定采用何種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
12) 倒角規(guī)則:
PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)避免產(chǎn)生銳角和直角,
產(chǎn)生不必要的輻射,同時(shí)工藝性能也不好。
13) 器件去藕規(guī)則:
A. 在印制版上增加必要的去藕電容,濾除電源上的干擾信號(hào),使電源信號(hào)穩(wěn)定。在多層板中,對(duì)去藕電容的位置一般要求不太高,但對(duì)雙層板,去藕電容的布局及電源的布線方式將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,有時(shí)甚至關(guān)系到設(shè)計(jì)的成敗。
B. 在雙層板設(shè)計(jì)中,一般應(yīng)該使電流先經(jīng)過濾波電容濾波再供器件使用,同時(shí)還要充分考慮到由于器件產(chǎn)生的電源噪聲對(duì)下游的器件的影響,一般來說,采用總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較好,在設(shè)計(jì)時(shí),還要考慮到由于傳輸距離過長(zhǎng)而帶來的電壓跌落給器件造成的影響,必要時(shí)增加一些電源濾波環(huán)路,避免產(chǎn)生電位差。
C. 在高速電路設(shè)計(jì)中,能否正確地使用去藕電容,關(guān)系到整個(gè)板的穩(wěn)定性。
14) 器件布局分區(qū)/分層規(guī)則:
A. 主要是為了防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾,同時(shí)盡量縮短高頻部分的布線長(zhǎng)度。通常將高頻的部分布設(shè)在接口部分以減少布線長(zhǎng)度,當(dāng)然,這樣的布局仍然要考慮到低頻信號(hào)可能受到的干擾。同時(shí)還要考慮到高/低頻部分地平面的分割問題,通常采用將二者的地分割,再在接口處單點(diǎn)相接。
B. 對(duì)混合電路,也有將模擬與數(shù)字電路分別布置在印制板的兩面,分別使用不同的層布線,中間用地層隔離的方式。
15) 孤立銅區(qū)控制規(guī)則:
孤立銅區(qū)的出現(xiàn),將帶來一些不可預(yù)知的問題,因此將孤立銅區(qū)與別的信號(hào)相接,有助于改善信號(hào)質(zhì)量,
通常是將孤立銅區(qū)接地或刪除。在實(shí)際的制作中,PCB廠家將一些板的空置部分增加了一些銅箔,這主要是為了方便印制板加工,同時(shí)對(duì)防止印制板翹曲也有一定的作用。
16) 電源與地線層的完整性規(guī)則:
對(duì)于導(dǎo)通孔密集的區(qū)域,要注意避免孔在電源和地層的挖空區(qū)域相互連接,形成對(duì)平面層的分割,從而破壞平面層的完整性,并進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)線在地層的回路面積增大。
17) 重疊電源與地線層規(guī)則:
不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾,特別是一些電壓相差很大的電源之間,電源平面的重疊問題一定要設(shè)法避免,難以避免時(shí)可考慮中間隔地層。
18) 3W規(guī)則:
為了減少線間串?dāng)_,應(yīng)保證線間距足夠大,當(dāng)線中心間距不少于3倍線寬時(shí),則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾,稱為3W規(guī)則。如要達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾,可使用10W的間距。
19) 20H規(guī)則:
由于電源層與地層之間的電場(chǎng)是變化的,在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾。稱為邊沿效應(yīng)。
解決的辦法是將電源層內(nèi)縮,使得電場(chǎng)只在接地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo)。以一個(gè)H(電源和地之間的介質(zhì)厚度)為單位,若內(nèi)縮20H則可以將70%的電場(chǎng)限制在接地層邊沿內(nèi);內(nèi)縮100H則可以將98%的電場(chǎng)限制在內(nèi)。
20) 五---五規(guī)則:
印制板層數(shù)選擇規(guī)則,即時(shí)鐘頻率到5MHz或脈沖上升時(shí)間小于5ns,則PCB板須采用多層板,這是一般的規(guī)則,有的時(shí)候出于成本等因素的考慮,采用雙層板結(jié)構(gòu)時(shí),這種情況下,最好將印制板的一面做為一個(gè)完整的地平面層。
D. 后仿真及設(shè)計(jì)優(yōu)化(待補(bǔ)充)
E. 工藝設(shè)計(jì)要求
1. 一般工藝設(shè)計(jì)要求參考《印制電路CAD工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》Q/DKBA-Y001-1999
2. 功能板的ICT可測(cè)試要求
A. 對(duì)于大批量生產(chǎn)的單板,一般在生產(chǎn)中要做ICT(In Circuit Test), 為了滿足ICT測(cè)試設(shè)備的要求,PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)做相應(yīng)的處理,一般要求每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都要至少有一個(gè)可供測(cè)試探針接觸的測(cè)試點(diǎn),稱為ICT測(cè)試點(diǎn)。
B. PCB上的ICT測(cè)試點(diǎn)的數(shù)目應(yīng)符合ICT測(cè)試規(guī)范的要求,且應(yīng)在PCB板的焊接面, 檢測(cè)點(diǎn)可以是器件的焊點(diǎn),也可以是過孔。
C. 檢測(cè)點(diǎn)的焊盤尺寸最小為24mils(0.6mm),兩個(gè)單獨(dú)測(cè)試點(diǎn)的最小間距為60mils(1.5mm)。
D. 需要進(jìn)行ICT測(cè)試的單板,PCB的對(duì)角上要設(shè)計(jì)兩個(gè)125MILS的非金屬化的孔, 為ICT測(cè)試定位用。
3. PCB標(biāo)注規(guī)范。
鉆孔層中應(yīng)標(biāo)明印制板的精確的外形尺寸,且不能形成封閉尺寸標(biāo)注; 所有孔的尺寸和數(shù)量并注明孔是否金屬化。
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