发布网友 发布时间:2022-11-22 02:17
共1个回答
热心网友 时间:2023-01-22 18:48
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(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Viasc. 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 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(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via).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(drill hole),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*的减小,它受到钻孔(drill)和电镀 (plating)等工艺技术的*:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位 置;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜.比如,现在正常的 一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达 到8Mil. 二、过孔的寄生电容 过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的 直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于: C=1.41εTD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度.举 例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔, 焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致 是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量 为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps .从这些数值可以看出,尽管单个过 孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间 的切换,设计者还是要慎重考虑的. 三、过孔的寄生电感 同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生 电感带来的危害往往大于寄生电容的影响.它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱 整个电源系统的滤波效用.我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感: L=5.08h[ln(4h/d) 1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径.从式中可 以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度.仍然采用上面 的例子,可以计算出过孔的电感为:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010) 1]=1.015nH .如果 信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω.这样的阻抗在有高 频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通 过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加. 四、高速PCB中的过孔设计 通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,看似简单的过 孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应.为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响, 在设计中可以尽量做到: 1、从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小.比如对6-10层的内 存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的 板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔.目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了.对 于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗. 2、上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄 生参数. 3、PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔. 4、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会 导致电感的增加.同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗. 5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路.甚至可以在 PCB板上大量放置一些多余的接地过孔.当然,在设计时还需要灵活多变.前面讨论的过孔 模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉.特别是 在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问 题除了移动过孔的位置,我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小.不明白再问我。追问谢谢呀,对于内层的分割成三块,需要对每一块进行覆铜吗,怎么检查一直显示Isolated subnets for: SYS8V