【必看干貨】PCB抄板 | PCB設(shè)計(jì)基本步驟

PCB設(shè)計(jì)之步驟一：

PCB抄板電路板抄板的先期工作

　　1、利用原理圖設(shè)計(jì)工具繪制原理圖，并且生成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。當(dāng)然，有些特殊情況下，如電路版比較簡單，已經(jīng)有了網(wǎng)絡(luò)表等情況下也可以不進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì)，直接進(jìn)入PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，可以直接取用零件封裝，人工生成網(wǎng)絡(luò)表。

　　2、手工更改網(wǎng)絡(luò)表 將一些元件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網(wǎng)絡(luò)上，沒任何物理連接的可定義到地或保護(hù)地等。將一些原理圖和PCB封裝庫中引腳名稱不一致的器件引腳名稱改成和PCB封裝庫中的一致，特別是二、三極管等。

　　PCB設(shè)計(jì)之步驟二：

畫出自己定義的非標(biāo)準(zhǔn)器件的封裝庫

　　建議將自己所畫的器件都放入一個(gè)自己建立的PCB 庫專用設(shè)計(jì)文件。

　　PCB設(shè)計(jì)之步驟三：

設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境和繪制印刷電路板的版框含中間的鏤空等

　　1、進(jìn)入PCB抄板系統(tǒng)后的第一步就是設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型，版層參數(shù)，布線參數(shù)等等。大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認(rèn)值，而且這些參數(shù)經(jīng)過設(shè)置之后，符合個(gè)人的習(xí)慣，以后無須再去修改。

　　2、規(guī)劃印刷電路板，主要是確定電路板的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上適當(dāng)大小的焊盤。對于3mm 的螺絲可用6.5~8mm 的外徑和3.2~3.5mm 內(nèi)徑的焊盤對于標(biāo)準(zhǔn)板可從其它板或PCB izard 中調(diào)入。

　　注意：在繪制電路板地邊框前，一定要將當(dāng)前層設(shè)置成Keep Out層，即禁止布線層。

　　PCB設(shè)計(jì)之步驟四：

打開所有要用到的PCB抄板庫文件后，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝

　　這一步是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)表是PCB自動(dòng)布線的靈魂，也是原理圖設(shè)計(jì)與印象電路版設(shè)計(jì)的接口，只有將網(wǎng)絡(luò)表裝入后，才能進(jìn)行電路版的布線。

　　在原理圖設(shè)計(jì)的過程中，ERC檢查不會涉及到零件的封裝問題。因此，原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，零件的封裝可能被遺忘，在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)可以根據(jù)設(shè)計(jì)情況來修改或補(bǔ)充零件的封裝。

　　當(dāng)然，可以直接在PCB內(nèi)人工生成網(wǎng)絡(luò)表，并且指定零件封裝。

　　PCB設(shè)計(jì)之步驟五：

布置電路板抄板零件封裝的位置，也稱零件布局

　　Protel99可以進(jìn)行自動(dòng)布局,也可以進(jìn)行手動(dòng)布局。如果進(jìn)行自動(dòng)布局，運(yùn)行"Tools"下面的"Auto Place",用這個(gè)命令，你需要有足夠的耐心。布線的關(guān)鍵是布局，多數(shù)設(shè)計(jì)者采用手動(dòng)布局的形式。用鼠標(biāo)選中一個(gè)元件，按住鼠標(biāo)左鍵不放，拖住這個(gè)元件到達(dá)目的地，放開左鍵，將該元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局選項(xiàng)包含自動(dòng)選擇和自動(dòng)對齊。使用自動(dòng)選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件，然后旋轉(zhuǎn)、展開和整理成組，就可以移動(dòng)到板上所需位置上了。當(dāng)簡易的布局完成后，使用自動(dòng)對齊方式整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元件。

　　提示：在自動(dòng)選擇時(shí)，使用Shift+X或Y和Ctrl+X或Y可展開和縮緊選定組件的X、Y方向。

　　注意：零件布局，應(yīng)當(dāng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)散熱、電磁干擾、將來布線的方便性等方面綜合考慮。先布置與機(jī)械尺寸有關(guān)的器件，并鎖定這些器件，然后是大的占位置的器件和電路的核心元件，再是外圍的小元件。

　　PCB抄板之步驟六：

根據(jù)情況再作適當(dāng)調(diào)整然后將全部器件鎖定

　　假如板上空間允許則可在板上放上一些類似于實(shí)驗(yàn)板的布線區(qū)。對于大板子，應(yīng)在中間多加固定螺絲孔。板上有重的器件或較大的接插件等受力器件邊上也應(yīng)加固定螺絲孔，有需要的話可在適當(dāng)位置放上一些測試用焊盤，最好在原理圖中就加上。將過小的焊盤過孔改大，將所有固定螺絲孔焊盤的網(wǎng)絡(luò)定義到地或保護(hù)地等。

　　放好后用VIEW3D 功能察看一下實(shí)際效果，存盤。

　　PCB設(shè)計(jì)之步驟七：

PCB改板布線規(guī)則設(shè)置

　　布線規(guī)則是設(shè)置布線的各個(gè)規(guī)范(象使用層面、各組線寬、過孔間距、布線的拓樸結(jié)構(gòu)等部分規(guī)則，可通過Design-Rules 的Menu 處從其它板導(dǎo)出后，再導(dǎo)入這塊板)這個(gè)步驟不必每次都要設(shè)置，按個(gè)人的習(xí)慣，設(shè)定一次就可以。

　　選Design-Rules 一般需要重新設(shè)置以下幾點(diǎn):

　　1、安全間距(RouTIng標(biāo)簽的Clearance Constraint)

　　它規(guī)定了板上不同網(wǎng)絡(luò)的走線焊盤過孔等之間必須保持的距離。一般板子可設(shè)為0.254mm，較空的板子可設(shè)為0.3mm，較密的貼片板子可設(shè)為0.2-0.22mm，極少數(shù)印板加工廠家的生產(chǎn)能力在0.1-0.15mm，假如能征得他們同意你就能設(shè)成此值。0.1mm 以下是絕對禁止的。

　　2、走線層面和方向(RouTIng標(biāo)簽的RouTIng Layers)

　　此處可設(shè)置使用的走線層和每層的主要走線方向。請注意貼片的單面板只用頂層，直插型的單面板只用底層，但是多層板的電源層不是在這里設(shè)置的(可以在Design-Layer Stack Manager中，點(diǎn)頂層或底層后，用Add Plane 添加，用鼠標(biāo)左鍵雙擊后設(shè)置，點(diǎn)中本層后用Delete 刪除)，機(jī)械層也不是在這里設(shè)置的(可以在Design-Mechanical Layer 中選擇所要用到的機(jī)械層，并選擇是否可視和是否同時(shí)在單層顯示模式下顯示)。

　　機(jī)械層1　一般用于畫板子的邊框;

　　機(jī)械層3　一般用于畫板子上的擋條等機(jī)械結(jié)構(gòu)件;

　　機(jī)械層4　一般用于畫標(biāo)尺和注釋等，具體可自己用PCB Wizard 中導(dǎo)出一個(gè)PCAT結(jié)構(gòu)的板子看一下

　　3、過孔形狀(RouTIng標(biāo)簽的Routing Via Style)

　　它規(guī)定了手工和自動(dòng)布線時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生的過孔的內(nèi)、外徑，均分為最小、最大和首選值，其中首選值是最重要的，下同。

　　4、走線線寬(Routing標(biāo)簽的Width Constraint)

　　它規(guī)定了手工和自動(dòng)布線時(shí)走線的寬度。整個(gè)板范圍的首選項(xiàng)一般取0.2-0.6mm，另添加一些網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)組(Net Class)的線寬設(shè)置，如地線、+5 伏電源線、交流電源輸入線、功率輸出線和電源組等。網(wǎng)絡(luò)組可以事先在Design-Netlist Manager中定義好，地線一般可選1mm 寬度，各種電源線一般可選0.5-1mm 寬度，印板上線寬和電流的關(guān)系大約是每毫米線寬允許通過1安培的電流，具體可參看有關(guān)資料。當(dāng)線徑首選值太大使得SMD 焊盤在自動(dòng)布線無法走通時(shí)，它會在進(jìn)入到SMD 焊盤處自動(dòng)縮小成最小寬度和焊盤的寬度之間的一段走線，其中Board 為對整個(gè)板的線寬約束，它的優(yōu)先級最低，即布線時(shí)首先滿足網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)組等的線寬約束條件。下圖為一個(gè)實(shí)例

　　5、敷銅連接形狀的設(shè)置(Manufacturing標(biāo)簽的Polygon Connect Style)

　　建議用Relief Connect 方式導(dǎo)線寬度Conductor Width 取0.3-0.5mm 4 根導(dǎo)線45 或90 度。

　　其余各項(xiàng)一般可用它原先的缺省值，而象布線的拓樸結(jié)構(gòu)、電源層的間距和連接形狀匹配的網(wǎng)絡(luò)長度等項(xiàng)可根據(jù)需要設(shè)置。

　　選Tools-Preferences，其中Options 欄的Interactive Routing 處選Push Obstacle (遇到不同網(wǎng)絡(luò)的走線時(shí)推擠其它的走線，Ignore Obstacle為穿過，Avoid Obstacle 為攔斷)模式并選中Automatically Remove (自動(dòng)刪除多余的走線)。Defaults 欄的Track 和Via 等也可改一下，一般不必去動(dòng)它們。

　　在不希望有走線的區(qū)域內(nèi)放置FILL 填充層，如散熱器和臥放的兩腳晶振下方所在布線層，要上錫的在Top 或Bottom Solder 相應(yīng)處放FILL。

　　布線規(guī)則設(shè)置也是印刷電路版設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一，需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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