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主题: 初画PCB的一点心得

2019-07-14 07:37发布

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主题:  初画PCB的一点心得
 
关于PCB的学习有很多很好的资料，讲得也很全面，我在这儿只是以初学者的角度，浅谈一些在琐碎的细节问题，希望能对像我一样的初学者有所帮助。下面是我平时在实验报告中写的总结，现将其中自认为有用的罗列在这，没有用很专业的词语，可能有些地方说的不妥，还望纠正啊！
　　1. 为使原理图美观，在将相隔较远的两端连起来时，可用网络标志字“Net1”，如果只是起标注作用，则用“Text”。
　　2. 在画原理图时，如果把两根的导线画得太靠近，则会产生不必要的结点，是因为这两根线交错引起的，只要修改光标移动的最小距离即可，即修改“snap”。
　　3. 在原理图中给元件取名字时，A.B.C不能作为区分的标准。列如：给四个焊盘取名JP1A, JP1B, JP1C, JP1D,结果在PCB板中只有一个焊盘，把名字改为JP1A, JP2B, JP3C, JP4D, 在PCB中就有四个焊盘。
　　4. 在PCB中手动布线时，如果两个端点怎么也连不上，则很可能是原理图中这两个端点没有连在一起。
　　5. 自己画PCB封装时，一定要和原理图相一致，特别是有极性的元件。如：二极管、电解电容。
　　6. 在Schlib, Pcblib中画图时，一定要注意把图放在靠近中心坐标（0，0）的地方，特别是在Pcblib中，不能直观的看见中心，可以通过改变线的坐标，使之接近（0，0）。
　　7. 画PCB封装时，一定要与实际的元件相一致，特别是周边的黄线，是3D图的湿印层，即最终给元件留的空间。
　　8. 手动布线更加灵活，通过 Design-----Rules,弹出对话框，可以设置电源线、地线的粗细。
　　9.PCB图中如果元件变为警告 {MOD}“绿 {MOD}”，有可能是元件之间靠得太近了，也有可能是封装不对，如：POWER的两个焊盘10、11，如果内孔直径为110mil，则这两个焊盘变为绿 {MOD}，只要把内孔直径改为100 mil，则正常了。
　　10.将几个焊盘交错的放置，则可以得到椭圆形的焊孔。
　　11.手动布线时，导线是不能交叉的，解决这个问题的方法就是，增添一个焊盘，然后分别在Top layer 和 Buttom layer两层布线，通过焊盘将两端连起来。
　　12.在原理图中，双击元件，不仅可以看到此元件的封装，还可以修改原件的封装，当然前提是封装已经存在。
　　13.在画封装图时，最好不要在封装图上写标注，否则，此标注将和封装连为一个整体，布线时，线不能通过此标注，给布线带来了麻烦，其实在PcbDoc中可以对元件标注。
　　14.在Schlib中画好图后，一定要修改名字，不能为默认的“*”，否则不能Update到PcbDoc中。
　　15.可以通过把线加粗到一定程度，达到实心图的效果。如：按键的实心圆、发光二极管的实心三角形。
　　16.手动布线的时候，现只能有三种走法：水平的、垂直的、45度斜线的。
　　17.通过这次作业，终于弄清楚了DXP的大致功能，发现画图很好玩，特别是自己画一个元器件，然后在给它画封装，还是很有意思的。
　　18.开始应该先做好准备工作。第一步，把要用到的元器件的图形，不管是自己亲手画的，还是调用别人的，都统一放到自己建立的Sch.Lib中，这样用起来就不用到处找了。第二步，给每一个元器件封装，同样不管是自己亲手画的，还是调用别人的，都统一放到自己建立的PCB.Lib中。在这个过程中有几个细节问题不能忽视，比如，在Sch.Lib中引脚的序号 Designator非常重要，它与PCB.Lib封装中的焊盘序号是一一对应的，在Sch.Lib中引脚的名称Display Name只是描绘这个引脚的功能而已，可有可无。在Sch.Lib对话框Library Component Properties中，Designator的内容显示在Sch.Doc中的标号，是可以单独移动的，Library Ref 的内容显示在Sch.Lib中的标号。当然，在Sch.Lib中图形必须要放在中心。在PCB.Lib中画封装时也必须要把封装画在中心，重点是尺寸问题，必须与实际的尺寸一致，通常，焊盘间距100mil，芯片两侧对称的焊盘间距为300mil。丝印层（黄线）图形代表的是元器件焊在板子上时所占用的空间大小。
　　19.原理图的绘制，最好是每个功能模块单独画，从库里调出元器件后，应该给它取个名字，在Designator中给它命名，如果是芯片就写上芯片的名字，不要用U1、U2等来标注，那样很容易弄混，出现重名的情况，重名的后果是只有一个导入到PCB中，用芯片的名字命名的另一个好处是，如果有错误可以直接找到芯片。网络标号必须写在wire线上，如果偷懒放在引脚上，则无效。
　　20.由原理图导入到PCB有时候很难一次成功，遇到的问题可能是由于原理图与封装没有很好的对应。比如：有时候引脚序号需要隐藏，就可能忽视了引脚序号，结果是引脚序号并不是所要求的，当然与焊盘上的序号无法对应起来；原理图中不同封装的元器件重名也会报错。只要保证每一个元器件的封装都是对的（元器件多了，就需要细心仔细了），最后都能导入到PCB。
　　21.重头戏就在PCB中了。首先说一下在PCB中修改的问题，如果发现线连错了，就是原理图的问题，只要在原理图中修改好了，在PCB中Import changes from即可。如果发现要更换封装，可以在PCB.Lib中修改封装后Update with PCB即可，也可以在原理图中重新给元器件封装，然后在PCB中Import changes from即可（这种方法可能更好）。再说一下在PCB中元器件的摆放问题，首先摆放有特定位置要求的元器件，需要手动操作的元器件都应该放在板子的边缘，比如：电源、串口、按键、排针等，能显示的元器件如数码管也要放在板子的最上面，便于观察；再摆放主要的芯片，然后把每个芯片电路的电容电阻都放在这个芯片的周围（要对照原理图来找电容电阻），对各个芯片电路进行合理摆放，要求尽量是直线式的走线，没有交错的走线；最后就是布线的问题，先自动布线看一下效果，如果元器件摆放的合理，自动布线的效果非常好，然后进行DRC检测，有时候是走线有问题，(走线变绿)撤销变绿的布线，手动给它布线，遵从顶层走横线，底层走纵线的原则。有时候是焊盘大小的问题，将焊孔改小一点就好了。
　　22.最后就是完善一些细小的地方。比如，把每个电容电阻的值标上去，三极管的型号（是PNP还是NPN），晶振的大小，制版人，制版日期等。
　　23.要学会利用资源，不能什么都从零开始。比如：数码管的图形以及封装，要想画的既好看又标准，是要花一定的时间的，而网上都有现成的，只要弄懂别人是怎么画出来的，记住其中的技巧，将来自己要用到这样的技巧时能派上用场就行了。同理，绝大部分常用的元器件，它们的图形以及封装都能找到现成的，直接拿过来用就行了。
　　24.动手做之前以为很简单的，无非就是元器件多了，原理图复杂了，元器件摆放要讲究一些，虽然很多细节问题都知道了，但是还是犯了错，软件还是要多用，养成良好的习惯后，就不会再犯这样或那样的细节错误了。最欣慰的是在元器件的摆放问题上有了深刻的见解，这一次因为元器件摆放得合理，在布线这一环节走得很顺利，基本上是自动布线，只是稍微修改了一根线和一个焊盘的大小。好像越是复杂的电路，就越是能发挥出自动布线的优势，在自动布线的基础上进行手动布线，效果非常好！
 
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1. 争取有两个显示器,一个看原理图,另一个看PCB. 
2. 原理图和PCB 之间建立链接.这样要么都用pads或都用protel.有的人或公司用不同工具画原理图,再生成.txt文件,再导入PCB软件,就不那么方便. 
3. 先把画好的原理图上的元器件都导入PCB,如果板的尺寸比元器件分散的空间大一点,通常都能布通,要有信心. 
4. 画板一定要用两个手,一个手当然是控制鼠标,另一个是键盘(快捷键).从开始就要这样,不要总是用鼠标,尤其是刚开始不太记得快捷键.要克服这个毛病. 
5. 在原理图上很容易把器件分组,分类,如果原理图和PCB 之间有链接,就很容易把器件在PCB上分组.原理图上也可以建立类(class),定制各种各样的clearance规则,链接到PCB上. 
6. PCB上的器件分组及分组之间的关系先搞清楚.先把各个分组的内部布好,与其他组之间连接的net器件自然在外围.布板要由难到易.当然放器件要选好grid. 
7. 最好的办法是把看不清的net显示成不同颜 {MOD}.有一个3D的游戏(大概给出30个难题让玩的人把不同的颜 {MOD}连通)对连线的空间想象力是一个很好的锻炼.可惜我没存下来.如果谁能找出来,对新手是一个好的锻炼. 
8. 画完以后要用软件自带的查clearance , connection的错,但有些要把绕组画到PCB里,只能自己注意了.一些公司可以先在其他更方便的工具生成要画的图形(绕组),再放到PCB里.如果只画一个板无所谓.但是如果画一批板,就要考虑考虑了.还有一些很好工具,能不能得到就看造化了.问一问买软件的人试一试. 
9. 电源的噪声控制是比较重要的,先看网上一些资料,一定要认真读一遍.再实践几次,正常的学过一些电磁场的人应该都能应付
 
 
1: 印刷导线宽度选择依据: 
印刷导线的最小宽度与流过导线的电流大小有关: 
线宽太小,刚印刷导线电阻大,线上的电压降也就大,影响电路的性能, 
线宽太宽,则布线密度不高,板面积增加,除了增加成本外,也不利于小型化. 
如果电流负荷以20A/平方毫米计算,当覆铜箔厚度为0.5MM时,(一般为这么多,)则1MM(约40MIL)线宽的电流负荷为1A, 
因此,线宽取1--2.54MM(40--100MIL)能满足一般的应用要求,大功率设备板上的地线和电源,根据功率大小,可适当增加线宽,而在小功率的数字电路上,为了提高布线密度,最小线宽取0.254--1.27MM(10--15MIL)就能满足. 
同一电路板中,电源线.地线比信号线粗. 
2: 
线间距:当为1.5MM(约为60MIL)时,线间绝缘电阻大于20M欧,线间最大耐压可达300V, 当线间距为1MM(40MIL)时,线间最大耐压为200V,因此,在中低压(线间电压不大于200V)的电路板上,线间距取1.0--1.5MM (40--60MIL)在低压电路,如数字电路系统中,不必考虑击穿电压,只要生产工艺允许,可以很小.
3: 焊盘: 对于1/8W的电阻来说,焊盘引线直径为28MIL就足够了, 
而对于1/2W的来说,直径为32MIL,引线孔偏大,焊盘铜环宽度相对减小,导致焊盘的附着力下降.容易脱落, 引线孔太小,元件播装困难.
4: 画电路边框: 
边框线与元件引脚焊盘最短距离不能小于2MM,(一般取5MM较合理)否则下料困难.
5:元件布局原则: 
A 一般原则:在PCB设计中,如果电路系统同时存在数字电路和模拟电路.以及大电流电路,则必须分开布局,使各系统之间藕合达到最小在同一类型电路中,按信号流向及功能,分块,分区放置元件.
B: 输入信号处理单元,输出信号驱动元件应靠近电路板边,使输入输出信号线尽可能短,以减小输入输出的干扰.
C: 元件放置方向: 元件只能沿水平和垂直两个方向排列.否则不得于插件.
D:元件间距.对于中等密度板,小元件,如小功率电阻,电容,二极管,等分立元件彼此的间距与插件,焊接工艺有关, 波峰焊接时,元件间距可以取50-100MIL(1.27--2.54MM)手工可以大些,如取100MIL,集成电路芯片,元件间距一般为100--150MIL
E: 当元件间电位差较大时,元件间距应足够大,防止出现放电现象.
F: 在而已进IC去藕电容要靠近芯片的电源秋地线引脚.不然滤波效果会变差.在数字电路中,为保证数字电路系统可靠工作, 在每一数字集成电路芯片的电源和地之间均放置IC去藕电容.去藕电容一般采用瓷片电容,容量为0.01~0.1UF去藕电容容量的选择一般按系统工作频率F的倒数选择.此外,在电路电源的入口处的电源线和地线之间也需加接一个10UF的电容, 以及一个0.01UF的瓷片电容.
G: 时针电路元件尽量靠近单片机芯片的时钟信号引脚,以减小时钟电路的连线长度.且下面最好不要走线.
 
 
一)画原理图时我习惯用鼠标右键,单击右键会弹出一个对话框.
第一个是放置元件
第二个是画导线
第三个的DRC检查
这个三个应该是平时画原理图时用的比较多的功能!
个人感觉有右键比快捷命令要快多了!!鼠标稍后移就可以点到命令了!
二)shift键+鼠标左键=选中元件(对单个元件选择)
有时候画图为了偷懒,喜欢复制粘贴一些类似的元件,用这个命令挺不错的哈!
按住shift键就点，右手又可以偷一会懒了哈！！！
三）鼠标左键+ctrl键=微步移位（不知道具体的说法哈，相当于取消了栅格锁定功能）
调整一些元件的编号和元件值时，鼠标点中元件编号或元件值移动时都是一格一格的。
这时你可以使用鼠标左键+ctrl键，记住先鼠标左键再按ctrl键，这样就可以微步移动元件编号和标值了哈！
四）鼠标左键+alt键=元件上下直线移动（看了前面的那些，所以就试了一下这个键哈，元件只能上下移动，昏！）
五）在原理图边框以外的空白处双击，看看会弹出什么对话框哈！！！
六）大家有没注意在编辑菜单（E），显示菜单（V），设计菜单（D）刚好都在左手的控制范围内哈！
还有Tab键，这个键大家用的最多的键了吧！！在原理图中直接按上面的字母就会出现相应功能的对话框哈！！（兄弟们应该都不陌生）
七）左手下面还有几个常用快捷键：v+f=显示整张原理图，v+a=选择放大区域，s+a=全部选中
x+a=全部不选中等等，还有很多别的组合键哈！！上面四个是我常用的。（记得以前刚学99的时候，v+a这个功能还是偷师学来的，问那为老工程师，他不说。我就站在他身后看他手指的移动学会的。）
 
在AD6中
1、不分远近，都可以用网络标号。网络标号最好简要说明连接信号，比如Vcc、Gnd、Mosi、Miso、Rst#、Scl、Sda、Q1_B等等，给同一条线上面标注两个不同网络号不报错（可设置），导入PCB后两个网络统一到其中一个网络下。
2、在原理图阶段可以通过菜单修改，一般grid取10，尽量不要用5或者1。这样放置原件时，规范的元件库中原件的引脚都会在点上，不会出现连接丢失。
3、看上图，在ad6中没有问题。
4、走线时，焊盘上和导线上都有网络标号的。不同网络表示不同的物理连接。
6、在放置原件时，原件中心跟随鼠标，如果原件离中心较远则在放置时，原件离鼠标较远。
9、绿 {MOD}表示有错误，至于具体错误类型要看消息提示。可以设置错误级别和警告方式。
11、对于双层、多层板可以通过小键盘的“*”键来切换信号层同时自动打一个过孔。快捷键“*”可以在菜单中更改，比如笔记本中往往没有小键盘。我习惯改成回车旁边的单引号键。

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