PCB设计基本概念Word文档下载推荐.docx
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4、SMD的特殊性
Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。
这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。
因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丢失引脚（MissingPlns）”。
另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。
5、网格状填充区（ExternalPlane）和填充区（Fill）
正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。
初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一目了然了。
正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。
后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。
6、焊盘（Pad）
焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。
选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。
Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时这还不够用，需要自己编辑。
例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状”，在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。
一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：
（1）形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；
（2）需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍；
（3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0．2-0．4毫米。
7、各类膜（Mask）
这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。
按“膜”所处的位置及其作用，“膜”可分为元件面（或焊接面）助焊膜（TOporBottom和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOporBottomPasteMask）两类。
顾名思义，助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。
阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。
可见，这两种膜是一种互补关系。
由此讨论，就不难确定菜单中
类似“solderMaskEn1argement”等项目的设置了。
8、飞线，飞线有两重含义：
（1）自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线，在通过网络表调入元件并做了初步布局后，用“Show命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况，不断调整元件的位置使这种交叉最少，以获得最大的自动布线的布通率。
这一步很重要，可以说是磨刀不误砍柴功，多花些时间，值！
另外，自动布线结束，还有哪些网络尚未布通，也可通过该功能来查找。
找出未布通网络之后，可用手工补偿，实在补偿不了就要用到“飞线”的第二层含义，就是在将来的印板上用导线连通这些网络。
要交待的是，如果该电路板是大批量自动线生产，可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元
件来进行设计.
pcb设计注意事项
pcb设计注意事项
一．焊盘重叠
焊盘（除表面贴装焊盘外）的重叠，也就是孔的重叠放置，在钻孔时会因为在一处多钻孔导致断钻头、导线损伤。
二．图形层的滥用
1.违反常规设计，如元件面设计在BOTTOM层，焊接面设计在TOP，造成文件编辑时正反面错误。
2.PCB板内若有需铣的槽，要用KEEPOUTLAYER或BOARDLAYER层画出，不应用其它层面，避免误铣或没铣。
三．异型孔
若板内有异型孔，用KEEPOUT层画出一个与孔大小一样的填充区即可。
异形孔的长/宽比例应≥2：
1，宽度应>
1.0mm，否则，钻床在加工异型孔时极易断钻，造成加工困难。
四．字符的放置
1．字符遮盖焊盘SMD焊片，给印制板的通断测试及元件的焊接带来不便。
2．字符设计的太小，造成丝网印刷的困难，使字符不够清晰。
五．单面焊盘孔径的设置
1．单面焊盘一般不钻孔，若钻孔需标注，其孔径应设计为零。
如果设计了数值，这样在产生钻孔数据时，其位就会钻出孔，轻则会影响板面美观，重则板子报废。
2．单面焊盘若要钻孔就要做出特殊标注。
六．用填充区块画焊盘
用填充块画焊盘在设计线路时能够通过DRC检查，但对于加工是不行的，因此类焊盘不能直接生成阻焊数据，上阻焊剂时，该填充块区域将被阻焊剂覆盖，导致器件焊接困难。
七．设计中的填充块太多或填充块用极细的线填充
1．产生光绘数据有丢失的现象，光绘数据不完全。
2．因填充块在光绘数据处理时是用线一条一条去画的，因此产生的光绘数据量相当大，增加了数据处理难度。
八．表面贴装器件焊盘太短
这是对于通断测试而言，对于太密的表面贴装器件，其两脚之间的间距相当小，焊盘也相当细，安装测试须上下（右左）交错位置，如焊盘设计的太短，虽然不影响器件贴装，但会使测试针错不开位。
九．大面积网格的间距太小
组成大面积网格线同线之间的边缘太小（小于0.30mm），在印制过程中会造成短路。
十．大面积铜箔距外框的距离太近
大面积铜箔外框应至少保证0.20mm以上的间距，因在铣外形时如铣到铜箔上容易造成铜箔翘及由其引起焊剂脱落问题。
十一．外形边框设计的不明确
有的客户在KEEPLAYER、BOARDLAYER、TOPOVERLAYER等都设计了外形线且这些外形线不重合，造成成型时很难判断哪一条是外型线。
十二．线条的放置
两个焊盘之间的连线，不要断断续续的画，如果想加粗线条不要用线条来重复放置，直接改变线条WIDTH即可，这样的话在修改线路的时候易修改。
[目录]
PCB设计几点体会
PCB设计几点体会
这是个牵涉面大的问题。
抛开其它因素，仅就PCB设计环节来说，我有以下几点体会，供参考：
1.要有合理的走向：
如输入/输出，交流/直流，强/弱信号，高频/低频，高压/低压等...，它们的走向应该是呈线形的（或分离），不得相互交融。
其目的是防止相互干扰。
最好的走向是按直线，但一般不易实现，最不利的走向是环形，所幸的是可以设隔离带来改善。
对于是直流，小信号，低电压PCB设计的要求可以低些。
所以“合理”是相对的。
2.选择好接地点：
小小的接地点不知有多少工程技术人员对它做过多少论述，足见其重要性。
一般情况下要求共点地，如：
前向放大器的多条地线应汇合后再与干线地相连等等...。
现实中，因受各种限制很难完全办到，但应尽力遵循。
这个问题在实际中是相当灵活的。
每个人都有自己的一套解决方案。
如能针对具体的电路板来解释就容易理解。
3.合理布置电源滤波/退耦电容：
一般在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容，但未指出它们各自应接于何处。
其实这些电容是为开关器件（门电路）或其它需要滤波/退耦的部件而设置的，布置这些电容就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。
有趣的是，当电源滤波/退耦电容布置的合理时，接地点的问题就显得不那么明显。
4.线条有讲究：
有条件做宽的线决不做细；
高压及高频线应园滑，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角。
地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当大的改善。
5.有些问题虽然发生在后期制作中，但却是PCB设计中带来的，它们是：
过线孔太多，沉铜工艺稍有不慎就会埋下隐患。
所以，设计中应尽量减少过线孔。
同向并行的线条密度太大，焊接时很容易连成一片。
所以，线密度应视焊接工艺的水平来确定。
焊点的距离太小，不利于人工焊接，只能以降低工效来解决焊接质量。
否则将留下隐患。
所以，焊点的最小距离的确定应综合考虑焊接人员的素质和工效。
焊盘或过线孔尺寸太小，或焊盘尺寸与钻孔尺寸配合不当。
前者对人工钻孔不利，后者对数控钻孔不利。
容易将焊盘钻成“c”形，重则钻掉焊盘。
导线太细，而大面积的未布线区又没有设置敷铜，容易造成腐蚀不均匀。
即当未布线区腐蚀完后，细导线很有可能腐蚀过头，或似断非断，或完全断。
所以，设置敷铜的作用不仅仅是增大地线面积和抗干扰。
以上诸多因素都会对电路板的质量和将来产品的可靠性大打折扣。
我不是这方面的专业设计人员，不对的地方请指正。
PCBLAYOUT技术大全
PROTEL相关疑问
1.原理图常见错误：
（1）ERC报告管脚没有接入信号：
a.创建封装时给管脚定义了I/O属性；
b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性，管脚与线没有连上；
c.创建元件时pin方向反向，必须非pinname端连线。
（2）元件跑到图纸界外：
没有在元件库图表纸中心创建元件。
（3）创建的工程文件网络表只能部分调入pcb：
生成netlist时没有选择为global。
（4）当使用自己创建的多部分组成的元件时，千万不要使用annotate.
2.PCB中常见错误：
（1）网络载入时报告NODE没有找到：
a.原理图中的元件使用了pcb库中没有的封装；
b.原理图中的元件使用了pcb库中名称不一致的封装；
c.原理图中的元件使用了pcb库中pinnumber不一致的封装。
如三极管：
sch中pinnumber为e,b,c,而pcb中为1，2，3。
（2）打印时总是不能打印到一页纸上：
a.创建pcb库时没有在原点；
b.多次移动和旋转了元件，pcb板界外有隐藏的字符。
选择显示所有隐藏的字符，缩小pcb,然后移动字符到边界内。
（3）DRC报告网络被分成几个部分：
表示这个网络没有连通，看报告文件，使用选择CONNECTEDCOPPER查找。
另外提醒朋友尽量使用WIN2000,减少蓝屏的机会；
多几次导出文件，做成新的DDB文件，减少文件尺寸和PROTEL僵死的机会。
如果作较复杂得设计，尽量不要使用自动布线。
在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。
PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。
布线的方式也有两种：
自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。
必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。
自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。
一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。
并试着重新再布线，以改进总体效果。
对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道，为解决这一矛盾，出现了盲孔和埋孔技术，它不仅完成了导通孔的作用，还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便，更加流畅，更为完善，PCB板的设计过程是一个复杂而又简单的过程，要想很好地掌握它，还需广大电子工程设计人员去自已体会，才能得到其中的真谛。
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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OLEPowerPCBConnection功能，选择SendNetlist，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PadStacks，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Layer25。
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OLEPowerPCBConnection的RulesFromPCB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（BoardOutline）。
2.将元器件分散（DisperseComponents），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Protectallwires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/mixedPlane，在布线之前将其分割，布完线之后，使用PourManager的PlaneConnect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（DynamicRoute）
2.5检查
检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（HighSpeed）和电源层（Plane），这些项目可以选择Tools->
VerifyDesign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。
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（NCDrill）
b.如果电源层设置为Split/Mixed，那么在AddDocument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PourManager的PlaneConnect进行覆铜；
如果设置为CAMPlane，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Viasc.在设备设置窗口（按DeviceSetup），将Aperture的值改为199
d.在设置每层的Layer时，将BoardOutline选上
e.设置丝印层的Layer时，不要选择PartType，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。
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过孔
过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。
简单的说来，PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。
从作用上看，过孔可以分成两类：
一是用作各层间的电气连接；
二是用作器件的固定或定位。
如果从工艺制程上来说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔（blindvia）、埋孔（buriedvia）和通孔（throughvia）。
盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率（孔径）。
埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。
上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。
第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。
由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它，而不用另外两种过孔。
以下所说的过孔，没有特殊说明的，均作为通孔考虑。
从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drillhole）,二是钻孔周围的焊盘区，见下图。
这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。
很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。
但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔（drill）和电镀（plating）等工艺技术的限制：
孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；
且当孔的
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