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電子發燒友網>電子資料下載>可編程邏輯>EDA-教程>PCB設計規則>PROTEL DXP軟件的PCB設計解析

PROTEL DXP軟件的PCB設計解析

2017-12-01 | rar | 0.7 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

Protel DXP是第一個將所有設計工具集于一身的板級設計系統,電子設計者從最初的項目模塊規劃到最終形成生產數據都可以按照自己的設計方式實現。Protel DXP運行在優化的設計瀏覽器平臺上,并且具備當今所有先進的設計特點,能夠處理各種復雜的PCB設計過程。Protel DXP作為一款新推出的電路設計軟件,在前版本的基礎上增加了許多新的功能。新的可定制設計環境功能包括雙顯示器支持,可固定、浮動以及彈出面板,強大的過濾和對象定位功能及增強的用戶界面等。通過設計輸入仿真PCB繪制編輯、拓撲自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術融合,Protel DXP提供了全面的設計解決方案。
  PCB電路板設計的一般原則包括:電路板的選用、電路板尺寸、元件布局、布線、焊盤、填充、跨接線等。
  電路板一般用敷銅層壓板制成,板層選用時要從電氣性能、可靠性、加工工藝要求和經濟指標等方面考慮。常用的敷銅層壓板是敷銅酚醛紙質層壓板、敷銅環氧紙質層壓板、敷銅環氧玻璃布層壓板、敷銅環氧酚醛玻璃布層壓板、敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板和多層印刷電路板用環氧玻璃布等。不同材料的層壓板有不同的特點。環氧樹脂與銅箔有極好的粘合力,因此銅箔的附著強度和工作溫度較高,可以在260℃的熔錫中不起泡。環氧樹脂浸過的玻璃布層壓板受潮氣的影響較小。超高頻電路板最好是敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板。
  在要求阻燃的電子設備上,還需要阻燃的電路板,這些電路板都是浸入了阻燃樹脂的層壓板。電路板的厚度應該根據電路板的功能、所裝元件的重量、電路板插座的規格、電路板的外形尺寸和承受的機械負荷等來決定。
  主要是應該保證足夠的剛度和強度。
  常見的電路板的厚度有0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm
  從成本、銅膜線長度、抗噪聲能力考慮,電路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,則散熱不良,且相鄰的導線容易引起干擾。電路板的制作費用是和電路板的面積相關的,面積越大,造價越高。在設計具有機殼的電路板時,電路板的尺寸還受機箱外殼大小的限制,一定要在確定電路板尺寸前確定機殼大小,否則就無法確定電路板的尺寸。一般情況下,在禁止布線層中指定的布線范圍就是電路板尺寸的大小。電路板的最佳形狀是矩形,長寬比為3:2或4:3,當電路板的尺寸大于200mm×150mm時,應該考慮電路板的機械強度。總之,應該綜合考慮利弊來確定電路板的尺寸。
  雖然Protel DXP能夠自動布局,但是實際上電路板的布局幾乎都是手工完成的。
  要進行布局時,一般遵循如下規則:
  1.特殊元件的布局
  特殊元件的布局從以下幾個方面考慮:
  1)高頻元件:高頻元件之間的連線越短越好,設法減小連線的分布參數和相互之間的電磁干擾,易受干擾的元件不能離得太近。隸屬于輸入和隸屬于輸出的元件之間的距離應該盡可能大一些。
  2)具有高電位差的元件:應該加大具有高電位差元件和連線之間的距離,以免出現意外短路時損壞元件。為了避免爬電現象的發生,一般要求2000V電位差之間的銅膜線距離應該大于2mm,若對于更高的電位差,距離還應該加大。帶有高電壓的器件,應該盡量布置在調試時手不易觸及的地方。
  3)重量太大的元件:此類元件應該有支架固定,而對于又大又重、發熱量多的元件,不宜安裝在電路板上。
  4)發熱與熱敏元件:注意發熱元件應該遠離熱敏元件。
  5)可以調節的元件:對于電位器、可調電感線圈、可變電容、微動開關等可調元件的布局應該考慮整機的結構要求,若是機內調節,應該放在電路板上容易調節的地方,若是機外調節,其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相對應。
  6)電路板安裝孔和支架孔:應該預留出電路板的安裝孔和支架的安裝孔,因為這些孔和孔附近是不能布線的。
  2.按照電路功能布局
  如果沒有特殊要求,盡可能按照原理圖的元件安排對元件進行布局,信號從左邊進入、從右邊輸出,從上邊輸入、從下邊輸出。按照電路流程,安排各個功能電路單元的位置,使信號流通更加順暢和保持方向一致。以每個功能電路為核心,圍繞這個核心電路進行布局,元件安排應該均勻、整齊、緊湊,原則是減少和縮短各個元件之間的引線和連接。數字電路部分應該與模擬電路部分分開布局。
  3.元件離電路板邊緣的距離
  所有元件均應該放置在離板邊緣3mm以內的位置,或者至少距電路板邊緣的距離等于板厚,這是由于在大批量生產中進行流水線插件和進行波峰焊時,要提供給導軌槽使用,同時也是防止由于外形加工引起電路板邊緣破損,引起銅膜線斷裂導致廢品。如果電路板上元件過多,不得已要超出3mm時,可以在電路板邊緣上加上3mm輔邊,在輔邊上開V形槽,在生產時用手掰開。
  4.元件放置的順序
  首先放置與結構緊密配合的固定位置的元件,如電源插座、指示燈、開關和連接插件等。再放置特殊元件,例如發熱元件、變壓器、集成電路等。最后放置小元件,例如電阻、電容、二極管等。
  布線的規則如下:
  1)線長:銅膜線應盡可能短,在高頻電路中更應該如此。銅膜線的不拐彎處應為圓角或斜角,而直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能。當雙面板布線時,兩面的導線應該相互垂直、斜交或彎曲走線,避免相互平行,以減少寄生電容。
  2)線寬:銅膜線的寬度應以能滿足電氣特性要求而又便于生產為準則,它的最小值取決于流過它的電流,但是一般不宜小于0.2mm.只要板面積足夠大,銅膜線寬度和間距最好選擇0.3mm.一般情況下,1~1.5mm的線寬,允許流過2A的電流。例如地線和電源線最好選用大于1mm的線寬。在集成電路座焊盤之間走兩根線時,焊盤直徑為50mil,線寬和線間距都是10mil,當焊盤之間走一根線時,焊盤直徑為64mil,線寬和線間距都為12mil.注意公制和英制之間的轉換,100mil=2.54mm.
  3)線間距:相鄰銅膜線之間的間距應該滿足電氣安全要求,同時為了便于生產,間距應該越寬越好。最小間距至少能夠承受所加電壓的峰值。在布線密度低的情況下,間距應該盡可能的大。
  4)屏蔽與接地:銅膜線的公共地線應該盡可能放在電路板的邊緣部分。在電路板上應該盡可能多地保留銅箔做地線,這樣可以使屏蔽能力增強。另外地線的形狀最好作成環路或網格狀。多層電路板由于采用內層做電源和地線專用層,因而可以起到更好的屏蔽作用效果。
  焊盤
  焊盤尺寸焊盤的內孔尺寸必須從元件引線直徑和公差尺寸以及鍍錫層厚度、孔徑公差、孔金屬化電鍍層厚度等方面考慮,通常情況下以金屬引腳直徑加上0.2mm作為焊盤的內孔直徑。例如,電阻的金屬引腳直徑為0.5mm,則焊盤孔直徑為0.7mm,而焊盤外徑應該為焊盤孔徑加1.2mm,最小應該為焊盤孔徑加1.0mm.當焊盤直徑為1.5mm時,為了增加焊盤的抗剝離強度,可采用方形焊盤。對于孔直徑小于0.4mm的焊盤,焊盤外徑/焊盤孔直徑=0.5~3.對于孔直徑大于2mm的焊盤,焊盤外徑/焊盤孔直徑=1.5~2.
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