如何快速掌握PCB四层板.docx
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如何快速掌握PCB四层板.docx
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如何快速掌握PCB四层板
四层电路板布线方法
一般而言,四层电路板可分为顶层、底层和两个中间层。
顶层和底层走信号线,中间层首先通过命令DESIGN/LAYERSTACKMANAGER用ADDPLANE添加INTERNALPLANE1和INTERNALPLANE2分别作为用的最多的电源层如VCC和地层如GND〔即连接上相应的网络标号。
注意不要用ADDLAYER,这会增加MIDPLAYER,后者主要用作多层信号线放置〕,这样PLNNE1和PLANE2就是两层连接电源VCC和地GND的铜皮。
如果有多个电源如VCC2等或者地层如GND2等,先在PLANE1或者PLANE2中用较粗导线或者填充FILL〔此时该导线或FILL对应的铜皮不存在,对着光线可以明显看见该导线或者填充〕划定该电源或者地的大致区域〔主要是为了后面PLACE/SPLITPLANE命令的方便〕,然后用PLACE/SPLITPLANE在INTERNALPLANE1和INTERNALPLANE2相应区域中划定该区域〔即VCC2铜皮和GND2铜片,在同一PLANE中此区域不存在VCC了〕的围〔注意同一个PLANE中不同网络表层尽量不要重叠。
设SPLIT1和SPLIT2是在同一PLANE中重叠两块,且SPLIT2在SPLIT1部,制版时会根据SPLIT2的边框自动将两块分开(SPLIT1分布在SPLIT的外围)。
只要注意在重叠时与SPLIT1同一网络表的焊盘或者过孔不要在SPLIT2的区域中试图与SPLIT1相连就不会出问题〕。
这时该区域上的过孔自动与该层对应的铜皮相连,DIP封装器件及接插件等穿过上下板的器件引脚会自动与该区域的PLANE让开。
点击DESIGN/SPLITPLANES可查看各SPLITPLANES。
protel99的图层设置与电层分割
PROTEL99的电性图层分为两种,翻开一个PCB设计文档按,快捷键L,出现图层设置窗口。
左边的一种〔SIGNALLAYER)为正片层,包括TOPLAYER、BOTTOMLAYER和MIDLAYER,中间的一种(INTERNALPLANES)为负片层,即INTERNALLAYER。
这两种图层有着完全不同的性质和使用方法。
正片层一般用于走纯线路,包括外层和层线路。
负片层那么多用来做地层和电源层。
因为在多层板中的。
地层和电源层一般都是用整片的铜皮来作为线路〔或做为几个较大块的分割区域〕,如果用MIDLAYER即正片层来做的画那么必须用铺铜的方式来实现,这样将使整个设计数据量非常大,不利于数据交流传递,且会影响设计刷新速度。
而用负片那么只需在外层与层的连接处生成一个花孔〔THERMALPAD〕即可,对于设计和数据传递都非常有利。
层的添加与删除
在一个设计中,有时会遇到变换板层的情况。
如把较复杂的双面板改为四层板,或把对信号要求较高的四层板升级为六层板等等。
这时需要新增电气图层,可以按如下步骤操作:
DESIGN-LAYERSTACKMANAGER,在左边有当前层叠构造的示意图。
点击想要添加新层位置的上面一个图层,如TOP,然后点击右边的ADDLAYER(正片〕或ADDPLANE(负片〕,即可完成新图层的添加。
注意如果新增的图层是PLANE(负片〕层的话,一定要给这个新层分配相应的网络〔双击该层名〕!
这里分配的网络只能有一个〔一般地层分配一个GND就可以了〕,如果想要在此层〔如作为电源层〕中添加新网络,那么要在后面的操作中做层分割才能到达,所以这里先分配一个连接数量较多的网络即可。
如点击ADDLAYER那么会新增一个MIDLAYER〔正片〕,应用方法和外层线路完全一样。
如果想应用混合电气层,即既有走线又有电源地大铜面的方法,那么必须使用ADDLAYER来生成的正片层来设计〔原因见下〕。
电层的分割
如果在设计中有不只一组电源,那可以在电源层中使用层分割来分配电源网络。
这里要用到的命令是:
PLACE-SPLITPLANE,在出现的对话框中设定图层,并在CONNECTTONET处指定此次分割要分配的网络,然后按照铺铜的方法放置分割区域。
放置完成后,在此分割区域中的有相应网络的孔将会自动生成花孔焊盘,即完成了电源层的电气连接。
可以重复操作此步骤直到所有电源分配完毕。
当电层需要分配的网络较多时,做层分割比拟麻烦,需要使用一些技巧来完成。
此处还需要注意一个问题:
PROTEL中有两种大铜皮的电气连接方式〔不包括PLACEFILL),一种为POLYGONPLANE,即普通的覆铜,此命令只能应用于正片层,包括TOP/BOT/MIDLAYER,另一种为SPLITPLANE,即电层分割,此命令只能应用于负片层即INTERNALPLANE。
应注意区分这两个命令的使用围。
修改分割铺铜的命令:
EDIT-MOVE-SPLITPLANEVERTICES。
一、准备工作
8Ks
?
jDp5590 新建一个DDB文件,再新建相关的原理图文件,并做好相关准备设计PCB的准备工作,这个相信想画四层板的朋友都会,不用我多讲了。
`{$ichA5590电子爱好者社区;O7ARe7?
2Dxa8m
二、新建文件6BD;s;hW"T5X5590 新建一个PCB文件,在KeepOutLayer层画出PCB的外框,如下列图,用过Protel的朋友们应该都会。
电子爱好者社区+vQb'K,W%|Y!
C|
电子爱好者社区
F#f+h2~:
A*key
+LbQz;m.c
U5dAu(d5590三、设置板层
-C(WnY/G5590 在PCB界面中点击主菜单Design再点击LayerStackManager如图:
b_w;l,h5590
v(aDR7XFh.h;vM5590 点击后弹出下面的层管理器对话框,因为在Protel中默认是双面板,所以,我们看到的布线层只有两层。
电子爱好者社区&K'qHhh!
^
电子爱好者社区/{9L$y;Vg+S&n
现在我们来添加层,先单击左边的TopLayer,再单击层管理器右上角的AddPlane按钮,添加电层,这里说明一下,因为现在讲的是用负片画法的四层板,所以,需要添加电层,而不是AddLayer。
电子爱好者社区R)wAGw
单击
后,将在TopLayer的下自动增加一个
层,双击该层,我们就可以编辑这一层的相关属性,如下列图:
eyH$YhY[0W6_5590
"w.j5qFta"GzA*C+hU5590 在Name对应的项中,填入VCC,点击确定关闭对话框,也就是将该层改名为VCC,作为设计时的电源层。
电子爱好者社区3s3kZ_S.|iah
按同样的方法,再添加一个GND层。
完成后如图:
电子爱好者社区S~3~x0A6YnG4b
电子爱好者社区^;e6P^x
电子爱好者社区c-hYJdV7J_
四、导入网络
Mg5f|wqA5590 回到原理图的界面,单击主菜单Design==>UpdatePCB如图:
]-n!
p*jQ5590
=>
`L'FmiN#e35590选择要更新的PCB文件,点击Apply,
/OJpmHT#oX$qoi5590
电子爱好者社区5Ot3D+f!
}$zm9^
再点击左边的
,查看我们在原理图中所做的设计是否正确。
电子爱好者社区9i6?
(E?
9m$g(Y
#]x}d5|d[l5590这里,我们把
项打上勾,只查看错误的网络。
电子爱好者社区7ddK\x:
K9q
+r!
efA8Bv+L5590在这里,我们没有发现有任何错误网络时,可以单击
将网络导入PCB文件了。
电子爱好者社区m{-^%NXii
这种导入网络的方法是Protel的原理图导入网络到PCB的一个很方便的方法,不用再去生成网络表了。
同时,修改原理图后的文件,也可用此方法快速更新PCB文件。
$d#p&E
jE2I/_6oD|5590
Z,r1gjaQk2s5590五、布局5XmZ"|3x.J*b5590 由于这个根本大家都会,所以省略了,完成后如图:
$Aem_7TB5590
电子爱好者社区`o#C6h,}t,i+g8|
电子爱好者社区E
WZvko$lJ
六、设置电层电子爱好者社区-zpFC`
我们再执行主菜单Design下的LayerStackManager弹出层管理器,电子爱好者社区8v9Z\D/SSxB
1H0q(wB:
J'u7Ln2m7ED5590双击VCC层,在弹出的对话框中,在Netname的下拉对话框中选择VCC网络,给这一层真正定义为VCC网络,之前的只是取个VCC的名称而已,与VCC网络一样的元件管脚及过孔,均会与该层自动连接,从而不用布线。
电子爱好者社区(zxwbS8])o
用同样的方法给GND层定义网络,将其定义为GND网络。
点击OK关闭对话框。
这时,我们发现,在PCB中,有些元件的PAD的中心有一个十字,这是因为,这个焊盘的网络是VCC或者GND,说明已经与相对应的网络连通。
如图:
*rGft2T5590
&}9fZ{ct?
5590在图中,焊盘上的十字架的颜色就代表相对应连接电层的颜色。
如:
电层GND为棕色,那么焊盘的十字也为棕色。
电子爱好者社区2v:
p7M~dYQ
电子爱好者社区j$Mwd8]"v
七、布线E9sAYz7O5590[800字…………省略]
3H0\/}Io"rQ,w5590
$u^kVl5590八、电层分割{"s[#h;s5590 当TopLayer与BottomLayer层没有足够的空间来布信号线时,而又不想增加更多的信号层,我们就需要将这些信号线走在电层上,做法如下:
电子爱好者社区0k`A7Gp/m
先确定要走在电层的网络,再单击主菜单Place,选择
项。
如图:
电子爱好者社区jw6hvfLN
u2EUSwDt5590弹出分割电层的对话框,如图:
电子爱好者社区0Aag"t"bU*z.h4p*m
电子爱好者社区8e#I4C|*C'f#yD
在ConnecttoNet中选择一个要布在电层的网络,这里,假设,我们选AA1网络,在
中,我们设置为0.5mm,这就是在电层中与其它网络的距离。
这个尽量设大一点,至少在0.3mm以上,一般为0.5mm,因为,在层中,间距太小会导致生产时不良率较高。
在Layer中,我们选VCC,〔建议不要在层做层分割,因为,在设计时,尽量保持的完整性,提高抗干扰能力。
〕电子爱好者社区Cp-Rjo$qi8O
设置好后点OK,再在PCB中找到AA1网络的PAD处画线,将要布在该层的PAD或VIA包围起来,形成一个闭合的多边形。
〔注意,这个线在层中,是无铜区域,也就是在顶层的线与线中的间隙,所以,不能画到与焊盘重叠〕如图:
w3E!
G-r(E[7t1L$z
L
z5590
NIT9WxB5590 这时,网络为AA1的PAD中心也多了个十字架,说明,AA1网络已经从VCC层将这里焊盘连接起来了,注:
千万注意,在电层中不要再对这些焊盘进展走线了。
电子爱好者社区{0SR3eWql
电子爱好者社区2G(?
1}(^
E
九、看电层5r8M*s/MA;U
jJ5590 在PCB层设置完毕后,我们要来查看层是否正确,当然,最先是用眼睛来查看整个板了。
下面,我们来看看下面这个图:
电子爱好者社区:
~AGU,RDxHX!
?
电子爱好者社区!
o!
N]jMS
前面已经讲过,带十字PAD是已经和电层对应网络连接OK的,我们要怎么查看这个PAD是
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