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Powerpcb电路板设计规范

专家
2011-01-26 15:28:40    评分
1 概述
本文档的目的在于说明使用pads的印制板设计软件powerpcb进行印制板设计的流程和一些注意事项,为一个工作组的设计人员提供设计规范,方便设计人员之间进行交流和相互检查。
2 设计流程
pcb的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.
2.1 网表输入
网表输入有两种方法,一种是使用powerlogic的ole powerpcb connection功能,选择send
netlist,应用ole功能,可以随时保持原理图和pcb图的一致,尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在powerpcb中装载网表,选择file->import,将原理图生成的网表输入进来。
2.2 规则设置
如果在原理图设计阶段就已经把pcb的设计规则设置好的话,就不用再进行设置这些规则了,因为输入网表时,设计规则已随网表输入进powerpcb了。如果修改了设计规则,必须同步原理图,保证原理图和pcb的一致。除了设计规则和层定义外,还有一些规则需要设置,比如pad
stacks,需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个焊盘或过孔,一定要加上layer 25。
注意:
pcb设计规则、层定义、过孔设置、cam输出设置已经作成缺省启动文件,名称为default.stp,网表输入进来以后,按照设计的实际情况,把电源网络和地分配给电源层和地层,并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后,在powerlogic中,使用ole
powerpcb connection的rules from pcb功能,更新原理图中的规则设置,保证原理图和pcb图的规则一致。
2.3 元器件布局
网表输入以后,所有的元器件都会放在工作区的零点,重叠在一起,下一步的工作就是把这些元器件分开,按照一些规则摆放整齐,即元器件布局。powerpcb提供了两种方法,手工布局和自动布局。
2.3.1 手工布局
1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(board outline)。
2. 将元器件分散(disperse components),元器件会排列在板边的周围。
3. 把元器件一个一个地移动、旋转,放到板边以内,按照一定的规则摆放整齐。
2.3.2 自动布局
powerpcb提供了自动布局和自动的局部簇布局,但对大多数的设计来说,效果并不理想,不推荐使用。
2.3.3 注意事项
a. 布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起
b. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离
c. 去耦电容尽量靠近器件的vcc
d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集
e. 多使用软件提供的array和union功能,提高布局的效率
2.4 布线
布线的方式也有两种,手工布线和自动布线。powerpcb提供的手工布线功能十分强大,包括自动推挤、在线设计规则检查(drc),自动布线由specctra的布线引擎进行,通常这两种方法配合使用,常用的步骤是手工—自动—手工。
2.4.1 手工布线
1. 自动布线前,先用手工布一些重要的网络,比如高频时钟、主电源等,这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求;另外一些特殊封装,如bga,自动布线很难布得有规则,也要用手工布线。
2. 自动布线以后,还要用手工布线对pcb的走线进行调整。
2.4.2 自动布线
手工布线结束以后,剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择tools->specctra,启动specctra布线器的接口,设置好do文件,按continue就启动了specctra布线器自动布线,结束后如果布通率为100%,那么就可以进行手工调整布线了;如果不到100%,说明布局或手工布线有问题,需要调整布局或手工布线,直至全部布通为止。
2.4.3 注意事项
a. 电源线和地线尽量加粗
b. 去耦电容尽量与vcc直接连接
c. 设置specctra的do文件时,首先添加protect all wires命令,保护手工布的线不被自动布线器重布
d. 如果有混合电源层,应该将该层定义为split/mixed plane,在布线之前将其分割,布完线之后,使用pour
manager的plane connect进行覆铜
e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式,做法是将filter设为pins,选中所有的管脚,
修改属性,在thermal选项前打勾
f. 手动布线时把drc选项打开,使用动态布线(dynamic route)
2.5 检查
检查的项目有间距(clearance)、连接性(connectivity)、高速规则(high
speed)和电源层(plane),这些项目可以选择tools->verify
design进行。如果设置了高速规则,必须检查,否则可以跳过这一项。检查出错误,必须修改布局和布线。
注意:
有些错误可以忽略,例如有些接插件的outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。
2.6 复查
复查根据“pcb检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置;还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。复查不合格,设计者要修改布局和布线,合格之后,复查者和设计者分别签字。
2.7 设计输出
pcb设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把pcb分层打印,便于设计者和复查者检查;光绘文件交给制板厂家,生产印制板。光绘文件的输出十分重要,关系到这次设计的成败,下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。
a.
需要输出的层有布线层(包括顶层、底层、中间布线层)、电源层(包括vcc层和gnd层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(nc
drill)
b. 如果电源层设置为split/mixed,那么在add
document窗口的document项选择routing,并且每次输出光绘文件之前,都要对pcb图使用pour
manager的plane connect进行覆铜;如果设置为cam
plane,则选择plane,在设置layer项的时候,要把layer25加上,在layer25层中选择pads和vias
c. 在设备设置窗口(按device setup),将aperture的值改为199
d. 在设置每层的layer时,将board outline选上
e. 设置丝印层的layer时,不要选择part type,选择顶层(底层)和丝印层的outline、text、line
f. 设置阻焊层的layer时,选择过孔表示过孔上不加阻焊,不选过孔表示家阻焊,视具体情况确定
g. 生成钻孔文件时,使用powerpcb的缺省设置,不要作任何改动
h. 所有光绘文件输出以后,用cam350打开并打印,由设计者和复查者根据“pcb检查表”检查



关键词: Powerpcb     电路板     设计     规范     使用     规则         

专家
2011-01-26 16:04:42    评分
2楼
Good!

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