PROTEL技術(shù)大全之第二篇

2.3?元器件布局
網(wǎng)表輸入以后，所有的元器件都會放在工作區(qū)的零點，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規(guī)則擺放整齊，即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法，手工布局和自動布局。2.3.1?手工布局
1.?工具印制板的結(jié)構(gòu)尺寸畫出板邊（Board?Outline）。
2.?將元器件分散（Disperse?Components），元器件會排列在板邊的周圍。
3.?把元器件一個一個地移動、旋轉(zhuǎn)，放到板邊以內(nèi)，按照一定的規(guī)則擺放整齊。
2.3.2?自動布局
??PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局，但對大多數(shù)的設(shè)計來說，效果并不理想，不推薦使用。2.3.3?注意事項
a.?布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關(guān)系的器件放在一起
b.?數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠(yuǎn)離
c.?去耦電容盡量靠近器件的VCC
d.?放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集
e.?多使用軟件提供的Array和Union功能，提高布局的效率

2.4?布線
??布線的方式也有兩種，手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大，包括自動推擠、在線設(shè)計規(guī)則檢查（DRC），自動布線由Specctra的布線引擎進(jìn)行，通常這兩種方法配合使用，常用的步驟是手工—自動—手工。
2.4.1?手工布線
1.?自動布線前，先用手工布一些重要的網(wǎng)絡(luò)，比如高頻時鐘、主電源等，這些網(wǎng)絡(luò)往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封裝，如BGA，自動布線很難布得有規(guī)則，也要用手工布線。
2.?自動布線以后，還要用手工布線對PCB的走線進(jìn)行調(diào)整。
2.4.2?自動布線
手工布線結(jié)束以后，剩下的網(wǎng)絡(luò)就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA，啟動Specctra布線器的接口，設(shè)置好DO文件，按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線，結(jié)束后如果布通率為100%，那么就可以進(jìn)行手工調(diào)整布線了；如果不到100%，說明布局或手工布線有問題，需要調(diào)整布局或手工布線，直至全部布通為止。

2.4.3?注意事項
a.?電源線和地線盡量加粗
b.?去耦電容盡量與VCC直接連接
c.?設(shè)置Specctra的DO文件時，首先添加Protect?all?wires命令，保護(hù)手工布的線不被自動布線器重布
d.?如果有混合電源層，應(yīng)該將該層定義為Split/mixed?Plane，在布線之前將其分割，布完線之后，使用Pour?Manager的Plane?Connect進(jìn)行覆銅
e.?將所有的器件管腳設(shè)置為熱焊盤方式，做法是將Filter設(shè)為Pins，選中所有的管腳，修改屬性，在Thermal選項前打勾
f.?手動布線時把DRC選項打開，使用動態(tài)布線（Dynamic?Route）

2.5?檢查
??檢查的項目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）、高速規(guī)則（High?Speed）和電源層（Plane），這些項目可以選擇Tools->Verify?Design進(jìn)行。如果設(shè)置了高速規(guī)則，必須檢查，否則可以跳過這一項。檢查出錯誤，必須修改布局和布線。
注意：
??有些錯誤可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，檢查間距時會出錯；另外每次修改過走線和過孔之后，都要重新覆銅一次。
2.6?復(fù)查
??復(fù)查根據(jù)“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設(shè)計規(guī)則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設(shè)置；還要重點復(fù)查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡(luò)的走線，高速時鐘網(wǎng)絡(luò)的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。復(fù)查不合格，設(shè)計者要修改布局和布線，合格之后，復(fù)查者和設(shè)計者分別簽字。

2.7?設(shè)計輸出
??PCB設(shè)計可以輸出到打印機或輸出光繪文件。打印機可以把PCB分層打印，便于設(shè)計者和復(fù)查者檢查；光繪文件交給制板廠家，生產(chǎn)印制板。光繪文件的輸出十分重要，關(guān)系到這次設(shè)計的成敗，下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項。
a.?需要輸出的層有布線層（包括頂層、底層、中間布線層）、電源層（包括VCC層和GND層）、絲印層（包括頂層絲印、底層絲?。?、阻焊層（包括頂層阻焊和底層阻焊），另外還要生成鉆孔文件（NC?Drill）
b.?如果電源層設(shè)置為Split/Mixed，那么在Add?Document窗口的Document項選擇Routing，并且每次輸出光繪文件之前，都要對PCB圖使用Pour?Manager的Plane?Connect進(jìn)行覆銅；如果設(shè)置為CAM?Plane，則選擇Plane，在設(shè)置Layer項的時候，要把Layer25加上，在Layer25層中選擇Pads和Viasc.?在設(shè)備設(shè)置窗口（按Device?Setup），將Aperture的值改為199
d.?在設(shè)置每層的Layer時，將Board?Outline選上
e.?設(shè)置絲印層的Layer時，不要選擇Part?Type，選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text、Line
f.?設(shè)置阻焊層的Layer時，選擇過孔表示過孔上不加阻焊，不選過孔表示家阻焊，視具體情況確定
g.?生成鉆孔文件時，使用PowerPCB的缺省設(shè)置，不要作任何改動
h.?所有光繪文件輸出以后，用CAM350打開并打印，由設(shè)計者和復(fù)查者根據(jù)“PCB檢查表”檢查
????過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔(blind?via)、埋孔(buried?via)和通孔(through?via)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內(nèi)層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實現(xiàn)，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。
從設(shè)計的角度來看，一個過孔主要由兩個部分組成，一是中間的鉆孔（drill?hole）,二是鉆孔周圍的焊盤區(qū)，見下圖。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然，在高速,高密度的PCB設(shè)計時，設(shè)計者總是希望過孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔(drill)和電鍍（plating）等工藝技術(shù)的限制：孔越小，鉆孔需花費的時間越長，也越容易偏離中心位置；且當(dāng)孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。比如，現(xiàn)在正常的一塊6層PCB板的厚度（通孔深度）為50Mil左右，所以PCB廠家能提供的鉆孔直徑最小只能達(dá)到8Mil。