Mechatronics 版 (精华区)

发信人: mingwei (风清杨), 信区: Mechatronics
标  题: （三）PCB设计规范
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年11月15日18:55:16 星期四), 站内信件

PCB设计规范

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.

（1） 网表输入
网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connec
tion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） 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 Connecti
on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。

（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。
  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。
  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。
   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

（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。
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。
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。
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）

（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。

（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。

（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
。

--
※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.227.196]