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如何画双层PCB板,双层PCB板布线规则

发布时间:2017-08-29 责任编辑:susan

【导读】双层PCB,意思是在一块PCB板子的顶层和底层都画导线。双面板解决了单面板中因为布线交错的难点,即正反两面都有布线,元器件可以焊接在正面,也可以焊接在反面,双层线路板这种电路板的两面都有元器件和布线,不容质疑,设计双层PCB板的难度要高更多板。
 
如何画双层PCB板
 
双层PCB板要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔。导孔是在pcb上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。用PROTEL画双面pcb板子的时候,在TopLayer(顶层)上画导线连接元器件,就是在顶层画板;选择BottomLayer(底层),在底层上画导线连接元器件,就是在底层上画板。以上就是画双层PCB的基础。
 
在画双层PCB板之前,先要确定好元器件的布局,而在布线的时候先布关键晶体、晶振电路,时钟电路,CPU等信号线,一定要遵守环流面积尽量小的原则。
 
双层板在元器件合理布局确定后,紧接着先设计地网抄板电源线,再布重要线---敏感线、高频线,后布一般线---低频线。关键引线最好有独立的电源,地线回路,引线且非常短,所以有时在关键线边上布一条地线紧靠信号线,让它形成最小的工作回路。
 
在画双层PCB板的时候,遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局,布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。
 
总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分。
 
须注意的是,这两片双层板在电路板的下层都有一个接地面。如此设计是为了让工程师在做故障排除时可以迅速地看到布线,此种方式常出现在装置制造商的示范与评估板上。但更典型的做法是在电路板的上层铺上接地面,以降低电磁干(emi)。
 
画双层pcb板的步骤
 
1、准备电路原理图
 
2、新建一个PCB文件并载入元器件封装库
 
3、规划电路板
 
4、装入网络表和元件
 
5、元器件自动布局
 
6、布局调整
 
7、网络密度分析
 
8、布线规则设定
 
9、自动布线
 
10、手动调整布线
 
 
如何画双层PCB板之案例详解
 
常用的EDA电路软件,都可以设计多层PCB电路板,虽然方法不同,但是原理是一样的。
 
对于PCB的设计, AD提供了详尽的10种不同的设计规则,这些设计规则则包括导线放置、导线布线方法、元件放置、布线规则、元件移动和信号完整性等规则。根据这些规则, Protel DXP进行自动布局和自动布线。很大程度上,布线是否成功和布线的质量的高低取决于设计规则的合理性,也依赖于用户的设计经验。
 
对于具体的电路可以采用不同的设计规则,如果是设计双面板,很多规则可以采用系统默认值,系统默认值就是对双面板进行布线的设置。
 
这里给大家分享一个四个层PCB的设置步骤,8层板等多层板都是如此设置。其它版本AD与此操作类似。
 
首先新建一个PCB文件,如果你有自己的工程,那么建立在自己的工程下即可。
 
选择File-New-PCB
 
 
可以看到建好的PCB只有两个层,Top Layer 和 Bottom Layer。如下图所示。
 
 
打开层叠管理。Design-Layer Stack Manager,进入层叠管理界面。
 
 
可以看到目前只有两个层Top Layer 和 Bottom Layer。可以看见右侧有Add Layer选项。
 
 
点两次Add Layer 增加两个层如下图所示。
 
 
双击增加的层名字,对名字进行修改,如下图为修改的内容。
 
 
修改后,确定,我们可以看到,四个层的PCB板就设置好了,增加了GND和VCC层,导入编译好的原理图就可以画四层板的PCB图了。
 
 
每一层的操作技巧跟单面板都是一样的,只是在设计的时候需要整体考虑。
 
双层PCB板布线规则
 
(1)元器件最好单面放置。若需要双面放置元器件,在底层(Bottom Layer)放置插针式元器件,就可能造成电路板不易安放,也不利于焊接,所以底层(Bottom Layer)最好只放置贴片元器件,类似常见的计算机显卡PCB 板上的元器件布置方法。单面放置时只需在电路板的一个面上做丝印层,便于降低成本。
 
(2)合理安排接口元器件的位置和方向。一般来说,作为电路板和外界(电源、信号线)接的连接器元器件,通常置在电路板的边缘,如串口和并口。放在电路板的中央,不利于接线,也可能因为其他元器件的阻碍而无法连接。另外还要注意接口的方向,使连接线可以顺利地引出,远离电路板。接口放置后,应当利用接口元器件的String(字符串)清晰地标明接口的种类;对于电源类接口,应当标明电压等级,防止因接线错误导致电路板烧毁。 
 
(3)高压元器件和低压元器件之间最好要有较宽的电气隔离带。不要将电压等级相差很大的元器件摆放在一起,这样既有利于电气绝缘,对信号的隔离和抗干扰也有很大好处。 
 
(4)电气连接关系密切的元器件最好放置在一起。这就是模块化的布局思想。
 
(5)对于易产生噪声的元器件,如时钟发生器和晶振等高频器件,布局时应尽量放在靠近CPU 的时钟输入端。大电流电路和开关电路也易产生噪声,这些元器件或模块也应该远离逻辑控制电路和存储电路等高速信号电路,可能的话,尽量采用控制板结合功率板的方式,利用接口来连接,以提高电路板整体的抗干扰能力和工作可靠性。
 
(6)在电源和芯片周围尽量放置去耦电容和滤波电容。这是改善电路板电源质量,提高抗干扰能力的一项重要措施。实际应用中,印制电路板的走线、引脚连线和接线都有可能带来较大的寄生电感,导致电源波形和信号波形中出现高频纹波和毛刺,而在电源和地之间放置一个0.1µF 或者更大的电容,以进一步改善电源质量。对于电源转换芯片,或者电源输入端,最好是布置一个10µF的去耦电容可以有效地滤除这些高频纹波和毛刺。如果电路板上使用的是贴片电容,应该将贴片电容紧靠元器件的电源引脚。
 
(7)元器件的编号应该紧靠元器件的边框布置,大小统一,方向整齐,不与元器件、过孔和焊盘重叠。元器件或接插件的第1 引脚表示方向;正负极的标志应该在PCB 上明显标出,不允许被覆盖;电源变换元器件(如DC/DC 变换器,线性变换电源和开关电源)旁应该有足够的散热空间和安装空间,外围留有足够的焊接空间等。
 
(8) 双层板地线设计成栅状围框形成,即在印制板一面布较多的平行地线,另一面为抄板垂直地线,然后在它们交叉的地方用金属化过孔连接起来(过孔电阻要小)。
 
(9)为考虑到每个IC芯片近旁应设有地线,往往每隔1~115cm布一根地线,这样密集的地线使信号环路的面积更小,有利于降低辐射。该地网设计方法应在布信号线之前,否则实现比较困难。
 
(10)需要重点考虑的因素:电磁兼容、始端终端阻抗匹配、时钟同步。
 
(11)高速线最好走内层,顶底层容易受到外界温度、湿度、空气的影响,不易稳定。如果需要测试,可以打测试过孔引出。不要再存有飞线、割线的幻想。
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