第一:前期准備。這包括准備元件庫和原理圖。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一塊好的板子,除了要設計好原理之外,還要畫得好。在進行PCB設計之前,首先要准備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用peotel自帶的庫,但一般情況下很難找到合適的,最好是自己根據所選器件的標准尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫,再做SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高,它直接影響板子的安裝;SCH的元件庫要求相對比較松,只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關系就行。PS:注意標准庫中的隱藏管腳。之後就是原理圖的設計,做好後就准備開始做PCB設計了。
第二:PCB結構設計。這一步根據已經確定的電路板尺寸和各項機械定位,在PCB設計環境下繪制PCB板面,並按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。並充分考慮和確定布線區域和非布線區域(如螺絲孔周圍多大範圍屬于非布線區域)。
第三:PCB布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的准備工作都做好的話,就可以在原理圖上生成網絡表(Design->CreateNetlist),之後在PCB圖上導入網絡表(Design->LoadNets)。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了,各管腳之間還有飛線提示連接。然後就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進行:
①.按電氣性能合理分區,一般分爲:數字電路區(即怕幹擾、又産生幹擾)、模擬電路區(怕幹擾)、功率驅動區(幹擾源);
②.完成同一功能的電路,應盡量靠近放置,並調整各元器件以保證連線最爲簡潔;同時,調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;
③.對于質量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度;發熱元件應與溫度敏感元件分開放置,必要時還應考慮熱對流措施;
④.I/O驅動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;
⑤.時鍾産生器(如:晶振或鍾振)要盡量靠近用到該時鍾的器件;
⑥.在每個集成電路的電源輸入腳和地之間,需加一個去耦電容(一般采用高頻性能好的獨石電容);電路板空間較密時,也可在幾個集成電路周圍加一個钽電容。
⑦.繼電器線圈處要加放電二極管(1N4148即可);
⑧.布局要求要均衡,疏密有序,不能頭重腳輕或一頭沈。
需要特別注意:在放置元器件時,一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所占面積和高度)、元器件之間的相對位置,以保證電路板的電氣性能和生産安裝的可行性和便利性同時,應該在保證上面原則能夠體現的前提下,適當修改器件的擺放,使之整齊美觀,如同樣的器件要擺放整齊、方向一致,不能擺得“錯落有致”。這個步驟關系到板子整體形象和下一步布線的難易程度,所以一點要花大力氣去考慮。布局時,對不太肯定的地方可以先作初步布線,充分考慮。
第四:布線。布線是整個PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中,布線一般有這麽三種境界的劃分:首先是布通,這時PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通,搞得到處是飛線,那將是一塊不合格的板子,可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標准。這是在布通之後,認真調整布線,使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了,也沒有什麽影響電器性能的地方,但是一眼看過去雜亂無章的,加上五彩缤紛、花花綠綠的,那就算你的電器性能怎麽好,在別人眼裏還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一,不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現,否則就是舍本逐末了。布線時主要按以下原則進行:
①.一般情況下,首先應對電源線和地線進行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的範圍內,盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關系是:地線>電源線>信號線,通常信號線寬爲:0.2~0.3mm,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般爲1.2~2.5mm。對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路,即構成一個地網來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)
②.預先對要求比較嚴格的線(如高頻線)進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免産生反射幹擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易産生寄生耦合。
③.振蕩器外殼接地,時鍾線要盡量短,且不能引得到處都是。時鍾振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,而不應該走其它信號線,以使周圍電場趨近于零;
④.盡可能采用45度的折線布線,不可使用90度折線,以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)
⑤.任何信號線都不要形成環路,如不可避免,環路應盡量小;信號線的過孔要盡量少;
⑥.關鍵的線盡量短而粗,並在兩邊加上保護地。
⑦.通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時,要用“地線-信號-地線”的方式引出。分頁
⑧.關鍵信號應預留測試點,以方便生産和維修檢測用
⑨.原理圖布線完成後,應對布線進行優化;同時,經初步網絡檢查和DRC檢查無誤後,對未布線區域進行地線填充,用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作爲地線用。或是做成多層板,電源,地線各占用一層。
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