PROTEL技術(shù)大全-初學(xué)者必看（二）

2、設(shè)計(jì)流程
PCB的設(shè)計(jì)流程分為網(wǎng)表輸入,、規(guī)則設(shè)置,、元器件布局、布線,、檢查,、復(fù)查、輸出六個(gè)步驟.
2.1 網(wǎng)表輸入
網(wǎng)表輸入有兩種方法,，一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,，選擇Send Netlist,，應(yīng)用OLE功能,，可以隨時(shí)保持原理圖和PCB圖的一致，盡量減少出錯(cuò)的可能,。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網(wǎng)表,，選擇File->Import，將原理圖生成的網(wǎng)表輸入進(jìn)來,。
2.2 規(guī)則設(shè)置
如果在原理圖設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)把PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置好的話,，就不用再進(jìn)行設(shè)置
這些規(guī)則了，因?yàn)?
輸入網(wǎng)表時(shí),，設(shè)計(jì)規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進(jìn)PowerPCB了,。如果修改了設(shè)計(jì)規(guī)則，必須同步原理圖,，保證原理圖和PCB的一致,。除了設(shè)計(jì)規(guī)則和層定義外，還有一些規(guī)則需要設(shè)置,，比如Pad Stacks,，需要修改標(biāo)準(zhǔn)過孔的大小。如果設(shè)計(jì)者新建了一個(gè)焊盤或過孔,，一定要加上Layer 25,。
注意：
PCB設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、過孔設(shè)置,、CAM輸出設(shè)置已經(jīng)作成缺省啟動文件,，名稱為Default.stp，網(wǎng)表輸入進(jìn)來以后,，按照設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,，把電源網(wǎng)絡(luò)和地分配給電源層和地層，并設(shè)置其它高級規(guī)則,。在所有的規(guī)則都設(shè)置好以后,，在PowerLogic中，使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,，更新原理圖中的規(guī)則設(shè)置,，保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。
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(diǎn),，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(gè)一個(gè)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(jì)來說,，效果并不理想，不推薦使用,。2.3.3 注意事項(xiàng)
a. 布局的首要原則是保證布線的布通率,，移動器件時(shí)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(shí)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(qiáng)大，包括自動推擠、在線設(shè)計(jì)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(shí)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(xiàng)
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(shí),，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(xiàng)前打勾
f. 手動布線時(shí)把DRC選項(xiàng)打開,，使用動態(tài)布線（Dynamic Route）
2.5 檢查
檢查的項(xiàng)目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）,、高速規(guī)則（High Speed）和電源層（Plane），這些項(xiàng)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(xiàng),。檢查出錯(cuò)誤,，必須修改布局和布線,。
注意：
有些錯(cuò)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(shí)會出錯(cuò)；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(jì)規(guī)則，層定義,、線寬,、間距、焊盤,、過孔設(shè)置,；還要重點(diǎn)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(shí)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(jì)者要修改布局和布線,，合格之后,，復(fù)查者和設(shè)計(jì)者分別簽字。
2.7 設(shè)計(jì)輸出
PCB設(shè)計(jì)可以輸出到打印機(jī)或輸出光繪文件,。打印機(jī)可以把PCB分層打印,，便于設(shè)計(jì)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(jì)的成敗,，下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項(xiàng),。
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?。⒆韬笇樱ò攲幼韬负偷讓幼韬福?，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(xiàng)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(xiàng)的時(shí)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(shí)，將Board Outline選上
e. 設(shè)置絲印層的Layer時(shí),，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(shí),，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(shí),，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(jì)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(fèi)用通常占PCB制板費(fèi)用的30%到40%。簡單的說來,，PCB上的每一個(gè)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(gè)內(nèi)層。第三種稱為通孔,，這種孔穿過整個(gè)線路板,，可用于實(shí)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(shí)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(jì)的角度來看,，一個(gè)過孔主要由兩個(gè)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(jì)時(shí),，設(shè)計(jì)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(shí)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(fèi)的時(shí)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(shí),，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,。