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1、PCB LAYOUT,PCB设计的目的是能够量产的产品. 从产品的角度看，在保证PCB设计图电气性能正确的前提下，还要充分考虑此设计图对后续PCB生产、SMT/DIP组装、和整机组装测试是否有无不利的影响。 所以一个好的PCB设计图，应该是在设计人员充分了解 电路工作原理 PCB加工生产工艺及加过程 SMT/DIP组装部门作业方法加工过程 整机测试流程 为前提，按照机构的设计尺寸和以上环节，生产和测试要求去设计PCB。,PCB LAYOUT,以下是我们将要学习的内容： PADS LAYOUT软件的使用。 PCB加工生产工艺要求。 PCB设计规则设定。 PCB设计初到设计结束的全过程。 接下来将

2、从下面三个地方开始学习：,PCB LAYOUT,一.软件PADS LAYOUT的介绍,二.PCB LAYOUT规则设置,三.举例:PCB设计初到结束的全过程,进 入,进 入,进 入,一.PADS LAYOUT的使用,菜单栏,工具栏,工作区域,标题栏,坐标栏,线宽,设计栅格,状态栏,(1)标题栏(Title bar):显示应用程序的图标,名称和文档名称. (2)菜单栏(Menu bar);将Power PCB所有操作指令归类总结在一起. (3)工具栏(Tool bar):一些常用的命令以图标的形式排列出来,方便用户操作. (4)状态栏(Status bat):显示设计过程中的操作信息. (5)工

3、作区域(Work bat):PCB设计的主要工作区域. (6)坐标栏(x,y Coordinates)显示了光标所在工作区域以相对原点的坐标值. (7)设计栅格(Design Grid)PCB设计中在工作区域中移动的最小距离. (8)线宽(Line Width)PCB走线默认的走线宽度.,一.PADS LAYOUT的使用,New:新建一个设计文件 Save /Save As: 保存/另存为. Import :导入格式为*.asc/.dxf/.eco/.emn/.emp/.ole格式的文件. Export :导出*.asc/.dxf/.eco./emn/.emp/.ole格式文件. Librar

4、y: (元件库)打开Liarbry Manager:对话框,对Power PCB中的元件和库进行管理. Report:(报告)打开Reports对话框,通过设置产生各种报告. CAM:(绘图/打印/光绘输出)打开 Define CAM Documents:对话框,对绘图输出,打印文件的输出,Gerber文件的输出等进行设置,一.PADS LAYOUT的使用,File(文件)菜单,一.PADS LAYOUT的使用,取消/恢复,剪切/复制/以位图复制/粘贴,移动/删除/,打开Find窗口,进行对应属性对象的查找,Edit(编辑)菜单,使选择的对象高亮色显示/取消高亮显示,一.PADS LAYOUT

5、的使用,Viev(查看)菜单,进入缩放模式/板边框显示/全图显示,刷新页面,网络设置,会弹出View Nets对话框设置指定网络的颜色和显示状态,间距,会弹出View Clearance对话框,可查找两个对象间的最小间距,Pad stacks(焊盘定义):打开Query/Modify Pad Stacks对话框,建立,修改焊盘堆. Drill Pairs(钻孔对):打开Drill Pairs Setup定义钻孔层对 Jumpers(跳线):打开Jumpers对话框改变默认的跳线设置. Design Rules(设计规则):打开Rules对话框进行设计规则的设置和编辑. Layer Defini

6、tion(层定义):打开Layers Setup对话框,建立定义板层. Set Origin(设置原点):该命令可以改变原点的位置. Display Colors(颜色显示)打开Display Colors Setup对话框设置显示颜色.可以改变工作区域中设计图的颜色.,一.PADS LAYOUT的使用,Setup(设置)菜单,PCB Decal Editor(封装编辑器):打开Decal Editor对话框建立或修改元件的PCB封装. Dispersr Components(打散元件):把没有固定的元件打散,放在边框外. Pour Manager(铺铜编辑器)打开Pour Manager对话

7、框进行铺铜操作. Basic Svcripting(Basic脚本)运行编辑和调试(能输出元件坐标档),一.PADS LAYOUT的使用,Tools(工具)菜单,元件布局和摆放,与其他相关软件的连接,一.PADS LAYOUT的使用,主工具栏,打开,切换图层,选择模式,绘图工具盒,走线工具盒,自动标注尺寸工具盒,ECO工具盒,BGA工具盒,保存,取消/恢复/放大缩小/整边显示/刷新,一.PADS LAYOUT的使用,无模式命令,在PADS Layout被激活的情况下,输入有效的字母.通常是用来更改设计值.,三：角度设定 AA：转换到任意角度模式 AD：转换到对角模式 AO：转换到直角模式 四：

8、设计规则检查设定 DRP： 禁止违背设计规则 DRW：违背设计规则时，给出警告 DRI：忽略安全间距检查 DRO：关闭设计规则检查模式 五：层设定 L*：选择当前要操作的层 六 Q：测量实际距离,无摸式命令分10个类型：共70个 以下是常见的无摸式命令： 一：栅格设定 G：设计栅格设定 GD：显示栅格设定 GR：设计各自设定 二：查找设定 S*：查找元件和管脚 S* *：查找绝对坐标 SR* *：查找相对坐标 SS：查找并选种标示符号的的元件 *代表要查找的参数,Ctrl+A 选择全部 Ctrl+B 以板框为界整体显示当前设计 Ctrl+C 复制 Ctrl+D 刷新 Ctrl+E 移动 Ctr

9、l+F 翻转 Ctrl+G 建立结合 Ctrl+I 任意角度旋转 Ctrl+K 建立组 Ctrl+L 排列元件 Ctrl+M 长度最短化 Ctrl+Q 查询与修改 Ctrl+R 以45角为单位旋转 Ctrl+S 存盘 Ctrl+V 粘贴 Ctrl+X 剪切 Ctrl+Y 扩展 Ctrl+Z 取消操作 Ctrl+Alt+C 显示颜色设置 Ctrl+Alt+D 打开Setup/Preference下的Design设置窗口 Ctrl+Alt+G 打开Setup/Preference下的Global 设置窗口 Ctrl+Alt+J 增加跳线,一.PADS LAYOUT的使用,常用快捷键,F1 打开在线

10、帮助 F2 增加走线 F3 动态走线模式 F4 锁定层对 F5 选择管肢对 F6 选择网络 F7 选择半自动走线 F8 打开或关闭鼠标移动压缩 F9 锁定绝对与相对协调 F10 结束记录 BackSpace 在连线时每按一次BackSpace键就可以删除当前位置前一个拐角 Esc 按键盘上Esc键退出当前操作模式。 M 相当于按鼠标右键 Spacebar 按键盘上的空格键相当于按鼠标工键 Tab 循环捕捉,1.Options参数设置.(Tools/Options) 2.Rules参数设置. (Setup/Design Rules) 3.Layer Definition参数设置(Setup/La

11、yer Design) 4. Pad Stacks参数设置（Setup/ Pad Stacks） 5.Set Origin参数设置(Setup/ Set Origin) 6.Display Colors参数设置(Setup/ Display Colors) 7.PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,二. PCB LAYOUT规则设置,二. PCB LAYOUT规则设置,Options参数设置-Global,1.Style:(光标风格) 2.Pick:(捕捉半径)推荐值”5” 3.Diagonal:(对角显示光标) 4.Disable Double Click:(双击操作无效),Keep s

12、ame view：改变窗口大小时，保持工作画面比例. Active Layer Come to front:激活层在最前方显示. Minimum Display Width:最小显示宽度 说明:设计中小于该值的线,软件不显示其实际宽度,否则显示实际宽度.,1.拖动并且附着 2.拖动并放下 3.不使用拖动 默认选择”1”,鼠标设置,自动备份设置,拖动设置,Interval:(时间间隔)以分为单位/Number of:(备份次数) 说明:如图说明,软件3分钟自动备份一次,最多备份三份,第四次备份时替换第一份,当前设计选用单位mil/ metric/ lnches 1mil=1/1000inches

13、=0.0254mm,设计单位设置,刷新显示设置,用于PCB被嵌到其它程序中,二. PCB LAYOUT规则设置,Options参数设置-Design,移动设置,1.一原点为参考点移动 2.以光标位置为参考点移动 3.以中心点为参考点移动 推荐:选择3.,在移动中延申走线,线和走线角度 Diagonal:(斜角)45度走线 Orthogonal:(正交)90度走线 Any Angle:任意角度走线,1.移动过程中执行鼠线最短 2.移动结束后执行鼠线最短 3.不进行最短计算 也可以使用Ctrl+m执行最短化操作,长度最短化设置,过孔补偿 默认值为3mil,在拐角处添加倒角 Diagonal:45度

14、倒角 Arc:圆弧倒角 Auto Miter:画线过程中自动添加倒角,倒角设置,电气规则检查 1.阻止错误.2.警告错误.3.忽视安全间距4.关闭规则检查 无模式命令,元件在布局时: Automatic:自动分开不会重叠. Prompt:元件重叠时提示 Off: 关闭排挤功能,组设置,推挤设置,1.保持信号线和元件名称；2.包含没有连接的走线；3.,二. PCB LAYOUT规则设置,Options参数设置-Routing,1.产生泪滴:焊盘,过孔走线后产生泪滴 2.显示警戒带:DRC布线时提示安全间距 3.高亮选中网络:布线时选中的网络以高亮显示 4.显示钻孔:显示钻孔的孔径 5.显示走线方

15、向错误标记Show Tacks 6.显示保护线:受保护线以边框显示，未保护线为实线，易区分(正常视图) 7.显示测试点：知道哪些过孔被作为测试点使用 8.锁定测试点：移动元件时，测试点不移动 9.显示走线长度:走线过程中显示走线长度.,布线时自动切换的两个层,层对设置,1. 动态走线 2. 添加走线,双击鼠线,光滑控制,1. 自动保护走线 2. 使总线走线光滑,1. 允许走线以任何角度出入焊盘 2. 走线以45度角出入焊盘,蛇形线,1.高度/幅度（A）: 线宽的整数倍 2. 间距 （G）: 线宽的整数倍,走直线时忽略此规则,焊盘出/入线,二. PCB LAYOUT规则设置,Options参数设

16、置-Thermals(花孔),1.线宽 2.最少连接线数目 3.Pad 形状选择 Round圆形/Square方形/Rectangle长方形/Ooal椭圆,非钻孔花孔,钻孔花孔,使走线元件的焊盘成热焊盘 显示平面层/分割的花孔指示标志 自动移除孤立的铜皮 自动移除违背规则的花孔连接线,正交连接 对角连接 填满连接 不连接,二. PCB LAYOUT规则设置,Options参数设置-Dimensioning(标注),标注字符 所在层 标注线 所在层 （优先级比PCB工作环境中的当前活动层设置高，所以必须在此设置标注层）,层设置,二. PCB LAYOUT规则设置,Options参数设置-Draf

17、ting(默认设置),Min hatch:(最小铺铜区)设置最小的铺铜面积. Smoothing:(圆滑半径)设置铺铜拐角处圆角半径,绘图默认线宽设置,铺铜设置,板上默认高度限制,默认字体设置,默认字符/元件标示符号 的线宽/高度,铺铜区显示模式,Hatch影线填充效果,层设置,Normal:显示影线(显示为填充后的整块铜皮). No hatch:不显示影线(显示为填充区的轮廓框) See thr：显示所有影线的中心线,Pour outline：显示为Copper Pour区的框线； Hatch outline：显示为所有的填充影线，总效果为填充后的整块铜皮,二. PCB LAYOUT规则设置

18、,Options参数设置-Grids(栅格),Design Grid(设计栅格) Via Grid (过孔栅格) Fanout Grid (扇出栅格) Display Grid (显示栅格) Hatch Grid (影线栅格) 以上栅格X,Y值设置. 设计栅格/显示栅格的无模式命令,对齐测试点栅格,二. PCB LAYOUT规则设置,Options参数设置-Split/Mixed Plane(混合分割平面设置),自动移出孤立的铜皮 自动移出违反规则的花孔连接线条 更新鼠线的可见性 更新花孔指示的可见性 移走未使用的焊盘(用反焊盘取代) 保护首、尾层的过孔焊盘 对花孔和反焊盘使用设计规则,自动动

19、作设置,存储入PCB的数据： 仅多边形轮廓； 所有平面层数据 提示放弃平面数据,混合平面显示： 平面多变形轮廓 平面层花孔指示 生成平面层数据,拐角圆滑半径，越大越圆滑 自动分割区的间距,二. PCB LAYOUT规则设置,Rules参数设置,默认设置,类设置,网络设置,组设置,管脚对设置,封装设置,元件设置,条件规则设置,差分对设置,报告输出,接下来，主要介绍Default和Net设置！,二. PCB LAYOUT规则设置,Rules参数设置-Default（默认）,安全间距,布线规则,高速设计规则,扇出规则,走线与焊盘关系的规则,定义报告规则,对于手工布线，在无特殊要求的情况下可只设定安全

20、间距。,二. PCB LAYOUT规则设置,Rules参数设置-DeraultClearance(安全间距),同一网络中两个对象之间的距离设定,相同网络选项,Minimum(最小线宽):PCB设计图所中有走线不能小于此值. Recommended(推荐值):设计图中线宽一此处值为准. Minimum(最小线宽):PCB设计图所中有走线不能小于此值.,走线宽度,横竖相交,设定两对象之间的安全距离 ALL可以设定所有的安全距离,安全间距,两个钻孔边缘的最小距离 两元件边缘的最小距离,二. PCB LAYOUT规则设置,Rules参数设置-DefaultNet(网络),选中GND然后点击,注意:此处

21、设定的值,优先级高于Clearance设定值.,二. PCB LAYOUT规则设置,Layer Definition参数设置,此对话框功能如下: 1.可定义PCB板层数 2.定义每层布线方向 3.为平面层和分割/混合层设定网络 4.为CAM输出相关联元件的文档层 5.定义的厚度,二. PCB LAYOUT规则设置,Pad Stacks参数设置,层设置,1.可以改变PCB设计图中PCB封装焊盘的形状 2.添加或更改PCB设计图中Via 3.改变Decal或Via Pad的尺寸、形状、是否镀金等。,二. PCB LAYOUT规则设置,Set Origin（工作原点）参数设置,PCB新创建一个文件时

22、,有时需要改变原点的位置: 方法如下: 1.选择Setup/Set Origin命令 2.在需要设置原点的位置单击鼠标左键.,二. PCB LAYOUT规则设置,Display Colors参数设置,层别,着色对象,1.Color by Layer:(层颜色)只要去掉某层前的复选框的对号,在工作区域中将不显示改层.对于每一层而言其复选框也可以指定需要显示的对象如:Pad/Traces等. 2.Other选项组 Background:指定工作背景颜色 Selections:指定选中对象颜色 Highlight:指定高亮对象颜色 Board Outline:指定板边框颜色 Configuratio

23、n:指定连接鼠线颜色 3.Configuration:(配置)选项组 点击Sase输入名称后确定记保存为一个方案.下次调用时直接选取就可以了.,1.PCB生产工艺要求 最小线宽限制:由于加工工艺的束缚PCB走线宽度不可能做的非常细,一般要求PCB走线不小于5mil,建议走6mil以上. 最小间距限制:两个元件之间要保持最小距离.建议保持在6mil以上. 过孔孔径限制:过孔最小孔径建议保持在10mil以上. 2.电气特性和散热要求 大电流线要比普通走线要宽. 高频线要跟易受干扰的走线保持较远的距离,两层或多层设计时不横跨其他信号且要靠近地. 地线要尽量保持完整,地走线要比PCB中任何一个信号线粗

24、. 发热元件的PAD做花孔处理,布局时远离其他元件,且摆放在通风较好的位置. 3.装配要求 注意接口电阻器开关等位置固定元件的摆放. 电阻器开关布局时周围不要有元件干涉,以便调整.,二. PCB LAYOUT规则设置,PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,摆放元件时注意限高要求,螺丝孔旁边3mm内不要走线和摆放元件. PCB板拐角出做倒角圆滑处理,避免在操作过程中划伤手指. 4.SMT制程要求 根据生产线设备的不同,制作能被识别的光学点. 较高的元件布局时远离小贴片元件. 贴片元件PAD上无过孔,防止加热后锡膏流失. 焊盘上无丝印线. 无特殊要求的元件,布局时按0度/90度摆件. 5.DI

25、P制程要求 同类极性元件布局时极性方向尽量一致,方便操作员作业. DIP类元件布局时应集中摆放,且元件底层最好不要摆放贴片元件. DIP类元件布局时其PAD最小间距应大于1mm,否则会出现连锡现象,二. PCB LAYOUT规则设置,PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,6.PCB标示要求 PCB板上要有板名/日期/版本/环保标示/静电标示等. 元件序号应从上到下,从左到右排列,且要靠近元件摆放. 螺丝孔/定位孔等都应明确标注出来.,二. PCB LAYOUT规则设置,PCB在设计过程中要特别注意生产工艺要求,下图是一个简单的自动功率控制电路图,下面以此图为例说明PCB设计的全过程.,PC

26、B设计举例,1.打开PADS Layout 新建文档 .点击FileImport弹出的对话框中选择需要的.dxf文件,点打开.,PCB设计举例,1.导入板边框,2.弹出DXF Import对话框,选择DXF-File下面的单位为Metric.后点击 OK.,3.在工作区域中点击右键,选择Select Shapes,然后鼠标移到导入的边框上单击选中板框.(此时的板框只是2D线) 4.单击右键选择Scale.弹出下面的对话框,放大倍数,选择板边框,PCB设计举例,2.导入网络表,1.打开PADS Layout 点击FileImport弹出的对话框中选择需要的.asc文件,点打开. 2.打散元件 单击ToolsDisperse Componerts如下图.,板边框,打散后元件的排列,原点设置在板边框左下角,1.选择Tools/Options 在Global页,单位选mil 2.设定栅格: 激活设计页面,键盘上输入G 5即将栅格设定为5mil.(右下角信息框中显示栅格值) 3. 设定Via 单击Setup/ Pad Stacks在Pad St