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  • PCB Layout从零开始
    http://www.ic72.com 发布时间:2007/4/29 9:56:58
    PCB Layout从零开始

    没有学过PCB Layout大家跟我从零开始。(话题只集中在PCB Layout层面上)
    一个简单的问题,我从什么地方开始?问题很简单,但回答起来比较复杂。
    首先要了解一些基础知识,上一篇有讲过一些,这一次是细化一点。常用的软件:allegro ,
    powerpcb , protel , orcad等,这些相关的软件,比如cadence PSD从画电路图到仿真工具都有包
    括。采用的环境通常在PC window下即可。(各软件的介绍,请参阅相关资料)。

    在开始PCB Layout之前,就要对PCB有足够的了解了。
    PCB 板材,规格,当前的工艺水平
    PCB 器件资料,比如封装及相关尺寸
    PCB 器件摆放与连接,比如一些特殊的器件等如何放置
    PCB 布线规则和标识

    这些说白了就是用哪些器件,如何接线,放置在何种主板上。

    以下作详细说明:
    一、 PCB 板材
      常见基板板材有:FR-- 4(环氧树脂/玻璃纤维),铝基板,陶瓷基板,纸芯板,高TG(玻璃材
    料跳变温度)值板材,以及高频板,混和多层板等。通常工厂会给出可生产的最大与最小尺寸,
    比如最大600X1000mm,最小2X10mm等。如果是多层板,会有板的层数,板厚度的限定(厚度
    通常2-6mm)。其他还有基板的形状是多种多样的,比如常见的主板,显卡,手机板等。还有如
    排线之类的设计柔性材料的变化等。这些材料的选用与产品及成本相关。

    二、 器件资料
    从orcad 画原理图,然后转出allegro netlist。在orcad-capture中双击器件可以属性中看到
    pcb footprints(零件封装)假设为SO16,在source package(目标器件)假设为HEF4051B。体现在
    netlist中为 SO16 ! HEF4051B : U01 ,从capture-allegro netlist命令从原理中产生device file。比如
    SO16.txt 其中会说明器件,pin脚及相关信息。SO16指封装形式,而HEF4051B为真正的器件。
    常见封装形式:DIP双列直插封装,QFP方形扁平封装,SOP小型外框封装,PLL有引线芯片载
    体,BGA球栅阵列封装等,详细说明请参阅另一篇“封装型式简介”。
    器件标识:
    美国英特奇INTECH : A
    美国通用仪器 GENERAL INSTRUMENTS : AY
    美国无线电 RCA :CA CAW CD
    美国仙童 FAIRCHILD :F FCM CD
    美国德州仪器TEXAS INSTRUMENTS :AC
    美国模拟器件 ANALOG DEVICES :AD
    荷兰飞利浦 PHILIPS :ESM EFB CA HEF
    法国汉姆逊 THOMSON-CSF :EF EFA EGC
    日本索尼 SONY : CT CX CXA KC BX
    日本日立 HITACHI :HA HD HM HZ
    日本夏普 SHARP :IR IX
    日本松下 PANASONIC :DBL AN
    韩国三星 SAMSUNG : KDA KA KB
    韩国金星 GOLD STAR :GD GL GM

    其他请参阅相关资料。
    以HEF4051B为例,是荷兰飞利浦公司的器件,就到该公司网站找到相关的文档(package
    outline/date sheet),通常为pdf档,其中会对封装有详细的描述。

    你还可以从PCB生产厂商那里得到他们的生产能力,通常会讲到如能达到的尺寸与可用的材料
    等。

    根据你所得到的数据来设计焊盘,联接孔。Cadence PSD中用pad designer来设计。



    上图为pad stacks 结构。Pad的类型有五种分类:
    1,regular : 实心图形positive pad(black),可以是圆形,方形,椭圆几种。
    2,thermal :relief 花形的图形,代替规则的pad以更好的散热。
    3,anti pad : negative pad (clear) ,通常为方形中切去圆形,防止pin连接到其他的金属层。
    4,shapes :用户自定义图形
    5,flash : 用户自定义孔径

    Via 称为导通孔,如果穿过整个板层的为through via,如果仅在一个表面出现为blind via,如果
    在内部(两个表面均看不到)为buried via。

    用pad designer 设定出来的焊盘与导通孔,将会在建symbol时用到。启动allegro ->new->package
    symbol(wizard),输入相应器件的尺寸,类型及以前设定的焊盘。(注意:应对第1个pin要作标
    识),然后就会生成出与器件相对应的symbol,这些symbol的名称要与pcb footprints名称相一
    致,以便在分配名称时不会出错。(保存为.dra文件)

    启动allegro->new->board 产生一个主板文件,用线画出板的形状,并分配好keepin
    router/package 设定为摆放与布线的区域,保存为.brd文件 。然后import-logic读入从orcad 输出
    的allegro netlist。(如果出现非法字符在单引号引起来,括号为注释)。

    输入成功后,即可进行器件摆放(place manual ),并用logic- >logic-assign refdes 给器件进行点选
    命名,如果正确将出现飞线。摆放成功后,大家就可以参照高手们写的布线策略来进行布线和仿
    真了。

    三、 器件的摆放与连接
    器件的放置考虑点相对来说,也是很多的,比如考虑进板的方向,器件功能及相关干扰,特殊器
    件的摆放,器件的散热,便于布线等方面。

    四、 布线规则与标识
    这方面有许多方面的资料可供参考。



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