PCB设计规范、电容及部分二极管的分类

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FPGA DSP EDA RTOS

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校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(包括顶层丝英底层丝印).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

在PCB布线的时候，一个很重要的问题是需要保证布线线宽取值恰当，以使能够满足电流需求。 摘录<<电子电路抗干扰实用技术>>(国防工业出版社, 毛楠孙瑛96.1第一版)：

“由于敷铜板铜箔厚度有限,在需要流过较大电流的条状铜箔中,应考虑铜箔的载流量问题. 仍以典型的0.03mm 厚度的为例,如果将铜箔作为宽为W(mm),长度为L(mm)的条状导线, 其电阻为

0.0005*L/W 欧姆. 另外,铜箔的载流量还与印刷电路板上安装的元件种类,数量以及散热条件有关. 在考虑到安全的情况下, 一般可按经验公式0.15*W(A)来计算铜箔的载流量”

计算方法如下:

先计算Track的截面积,大部分PCB的铜箔厚度为35um(不确定的话可以问PCB厂家)它乘上线宽就是截面积,注意换算成平方毫米. 有一个电流密度经验值,为15~25安培/平方毫米.把它乘上截面积就得到通流容量。

I=KT0.44A0.75

(K为修正系数,一般覆铜线在内层时取0.024,在外层时取0.048。T为最大温升,单位为摄氏度(铜的熔点是1060℃ …… 此处隐藏：12180字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……