PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-PCB的生成與設(shè)計(jì)

5.1 元器件添加封裝

在之前的三章我們學(xué)會(huì)了如何繪制原理圖，元件符號和元件封裝，剩下的就是最后一步，利用原理圖和封裝生成PCB，首先我們需要將元件的封裝一個(gè)個(gè)的添加進(jìn)原理圖中的元件。

（1）雙擊需要添加封裝的元件，點(diǎn)擊Add->FootPrint。

（2）如果記得封裝名稱可以直接輸入，不記得的話點(diǎn)擊瀏覽。

（3）點(diǎn)擊瀏覽，切換到自己的封裝庫，找到封裝，選中點(diǎn)擊確定

（4）如果封裝添加成功，會(huì)在預(yù)覽區(qū)域顯示出當(dāng)前的封裝，然后點(diǎn)擊確定即可。

5.2 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表并導(dǎo)入PCB

（1）將原理圖中的元件封裝全部添加完畢，保存原理圖，點(diǎn)擊設(shè)計(jì)->Update PCB Document PCB1.PcbDoc。

（2）點(diǎn)擊確定

（3）依次點(diǎn)擊驗(yàn)證變更，執(zhí)行變更和關(guān)閉按鈕。

（4）點(diǎn)擊執(zhí)行變更后，界面會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到PCB文件中，如下圖所示。

（5）選中紅色背景部分，按Delete刪除。

（6）此時(shí)元器件就導(dǎo)入了PCB文件當(dāng)中。

其中黑色部分就是需要布線生成PCB的區(qū)域。

5.3 元件的布局

有時(shí)候元件的布局甚至可以決定PCB設(shè)計(jì)的難度，因?yàn)闊o論之前的操作怎么美化，最終都是為了一個(gè)目的，將導(dǎo)線復(fù)制在線路板上做成電路板使用，所以元件的布局要盡可能做到緊湊，因?yàn)榘遄釉酱笤劫F，目前10cm×10cm以內(nèi)的板子在20元左右，超出之后價(jià)格變得很昂貴。

   以第3章的練習(xí)圖為例，PCB布局的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是盡量減少交叉線，并且使用起來比較方便，推薦按照原理圖中的分塊電路進(jìn)行布局，即將一整個(gè)線路板分為原理圖中的4部分進(jìn)行布局。如下圖所示。

由于雙層板和單層板價(jià)格一樣，所以為了便于設(shè)計(jì)過程，可以直接默認(rèn)雙層板，即兩面放置元件，紅色的焊盤代表元器件放在頂層，藍(lán)色的焊盤代表元器件放在底層，黃色的是絲印層，用于在PCB的頂層和底層顯示文字。當(dāng)布局調(diào)整到差不多的時(shí)候，就可以開始布線了。

5.3 元件的布線

5.3.1 布線遵循的幾個(gè)規(guī)則

（1）電源地（GND）越粗越好，一般直接將電源地與覆銅（下一章節(jié)內(nèi)容）相連；

（2）電源線視流過電流的大小確定粗細(xì)，一般設(shè)置電源線為20mil~25mil，當(dāng)走大電流的時(shí)候，可以考慮加粗電源線或者通過開天窗的方式增大電流；

（3）信號線一般在6mil~20mil之間，并行數(shù)據(jù)線盡量保持長度一致；

（4）雙層板布線的時(shí)候，頂層線與底層線盡量不要平行，以避免干擾，布線的時(shí)候，不允許走直角，應(yīng)該斜45度或者135度走線；

（5）焊盤和過孔都可以起到連接頂層底層線路的作用，能用焊盤的盡量用焊盤；

（6）過孔不宜設(shè)置的太?。ㄖ瓢鎻S的電鉆達(dá)不到太細(xì)的直徑），一般設(shè)置10mil的孔徑，15mil~20mil的焊盤。

5.3.2 布線的步驟

點(diǎn)擊如圖所示的按鈕進(jìn)行布線

布線的時(shí)候需要先將選項(xiàng)卡切換到頂層或者底層，如下圖所示。

最終的布線如下圖所示。

注：這里面電源地（GND）并沒有布，因?yàn)楹罄m(xù)覆銅需要直接將GND連接起來。

5.4 PCB設(shè)計(jì)美化

布線完成后，PCB設(shè)計(jì)其實(shí)已經(jīng)完成了90%，還剩下一些內(nèi)容，一個(gè)是在PCB上增加必要的標(biāo)注，另一個(gè)是覆銅并切割板子形狀，以這個(gè)板子為例，這是一個(gè)STC89C52RC的最小系統(tǒng)板，那么拿到線路板之后我們最需要知道的就是每個(gè)插針是干嘛用的，這就需要在絲印層上做適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。并且需要在機(jī)械層上設(shè)置板子的形狀和尺寸。

添加完標(biāo)注后的板子如下圖所示。

在機(jī)械層1繪制直線用于確定板子形狀，如下圖所示。

選中四條機(jī)械層的封閉線，依次點(diǎn)擊設(shè)計(jì)->板子形狀->按照選擇對象定義

最終板子形狀如下圖所示。

有時(shí)候?yàn)榱嗽黾雍副P的機(jī)械特性，有時(shí)候會(huì)在焊盤周圍添加滴淚來增加強(qiáng)度。添加了滴淚的焊盤與沒添加滴淚的焊盤如下圖所示。

焊盤9沒有添加滴淚，焊盤10添加了滴淚，由此可以看出焊盤10的機(jī)械強(qiáng)度比焊盤9的要高，因?yàn)榻佑|面提高了。