第五课PCB单面板的制作之自动布线

如何实现PCB高效自动布线如何实现PCB高效自动布线如何实现PCB高效自动布线1、确定PCB的层数电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。

如果设计要求使用高密度球栅数组（BGA）组件，就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数。

布线层的数量以及层叠（stack-up）方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。

板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度，实现期望的设计效果。

多年来，人们总是认为电路板层数越少成本就越低，但是影响电路板的制造成本还有许多其它因素。

近几年来，多层板之间的成本差别已经大大减小。

在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布，以避免在设计临近结束时才发现有少量信号不符合已定义的规则以及空间要求，从而被迫添加新层。

在设计之前认真的规划将减少布线中很多的麻烦。

2、设计规则和限制自动布线工具本身并不知道应该做些什幺。

为完成布线任务，布线工具需要在正确的规则和限制条件下工作。

不同的信号线有不同的布线要求，要对所有特殊要求的信号线进行分类，不同的设计分类也不一样。

每个信号类都应该有优先级，优先级越高，规则也越严格。

规则涉及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的限制，这些规则对布线工具的性能有很大影响。

认真考虑设计要求是成功布线的重要一步。

3、组件的布局为最优化装配过程，可制造性设计（DFM）规则会对组件布局产生限制。

如果装配部门允许组件移动，可以对电路适当优化，更便于自动布线。

所定义的规则和约束条件会影响布局设计。

在布局时需考虑布线路径（routingchannel）和过孔区域。

这些路径和区域对设计人员而言是显而易见的，但自动布线工具一次只会考虑一个信号，通过设置布线约束条件以及设定可布信号线的层，可以使布线工具能像设计师所设想的那样完成布线。

4、扇出设计。

pcb布线教程详解：在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。

PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。

布线的方式也有两种：自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。

必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。

自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。

一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。

并试着重新再布线，以改进总体效果。

对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道，为解决这一矛盾，出现了盲孔和埋孔技术，它不仅完成了导通孔的作用，还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便，更加流畅，更为完善，PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程，要想很好地掌握它，还需广大电子工程设计人员去自已体会，才能得到其中的真谛。

1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。

所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。

对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作以表述：（1）、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。

（2）、尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)（3）、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。

PCB单层板自动步线基本步骤1.(注意:画原理图时先添加库C:\Program Files\Design Explorer 99 SE\ Library\Sch\ Protel DOS Schematic Libraries.ddb然后在Protel DOS Schematic V oltage Regulators.lib中调用MC7805T) 2.新建PCB文档,取名字和原理图对应.如:zidongbuxian.pcb设置原点,在机械层设置长1700mil,宽850mil的电路板,然后切换到keep out layer禁止布线层,画比机械层稍微小点点的尺寸的矩形框..3.装载PCB库International Rectifiers.ddb和Advpcb.ddb(装载方法见以前的训练纸张)4.将页面切换到原理图,运行Design/Update PCB(更新pcb),在弹出的对话框中的将倒数第二小框的钩去掉.5.①切换到PCB页面,设置自动布局的参数,Tools/Preferences/Display,将String的值改为4-6.②执行菜单Edit/Origin/Reset,将自己设置的原点恢复为绝对原点.,接着执行菜单Tools/Auto Placement/Auto Placer进行自动布局,在弹出的菜单中选择第一中方式Cluster Placer(群集式布局方式)适合元件少的,多的可以选择第二中方式布局.然后参考PCB图进行手工布局,调整元件位置.③Design/Ruler,单击Routing/Routing Layers(布线层),在单击Properties(属性)将Top Layers 设置为no used,将bottom layers设置为any或者默认不改,单击OK退出.如果是双层板, Top Layers和bottom layers必须设置为相反的布线方向. 其他参数可默认.6. 自动布线:执行菜单命令Auto Route All对整个电路板进行步线.如果有些地方没布好,在用手工步线,进行修改.对电源输入和电压输出可以通过手动方法来添加焊盘和引线.原理图1利用同步器装入网络表:图2自动步线和手工步线参考图3注意:此步骤只是最基本的,省略了很多步线前的准备步骤,其实最难最重要的是自动步线前某些参数的设置准备工作.。

自动布线画电路板图步骤及注意事项1.画原理图是为了画电路板图，最好对原理图或部分原理图进行仿真。

2.画原理图注意每个元件都必须有封装，封装形式见表。

而且封装的焊盘号和原理图的引脚号之间必须有对应关系。

3.对原理图进行ERC检查后，建立原理图网络表。

4.建立电路板图文件。

（File/New/PCB Document）5.添加封装库。

在电路板设计窗口，Browse pcb页下Browse下拉框中选择Libraries，点下面的Add/Rmove，选择D/Design Explorer99SE/library/pcb/添加Advpcb和Miscellaneous库。

6.使用菜单View/Toggle Units改英制为公制（快捷键Q）；Design/Options/layers/visible中设置第一组可视栅格为1mm，第二组为10mm；Design/Options/option下左边的四项中设置为0.1mm 。

7.打开工具条（view/toolbars/placement tools），确定电路板图板尺寸（布线范围）。

在KeepOutLayer层上，使用Placement工具栏,点按钮放置原点；点按钮放置坐标,点按钮画出电路板图板框尺寸。

8.使用菜单Design/Load Nets将网络表调入，若有错查明原因，返回原理图并修改。

一般遇到的问题是无元件封装或元件引脚和封装焊盘不对应。

常见错误：Component not found 元件找不着，原因是元件封装名不正确；Node not found 节点找不着，原因是元件引脚和封装焊盘不对应。

无错，执行命令将元件和元件之间的连接关系调入电路板图。

9.将元件人工排列在电路板上，规则是电路输入端在电路板左侧；输出端在电路板右侧；元件和元件之间的连线最短；安装元件之间不能互相干涉。

10.设置布线层、铜膜走线宽度。

若为单层板，在Design/Rules中的Routing Layers设置走线层，若为单层板则在Design/Rules中的Routing Layers下点Add将Toplaver设置为not used返回。

PCB单面板设计PCB（Printed Circuit Board），即印刷电路板，是电子元器件组装与连接的基础，广泛应用于电子产品设计及制造领域。

单面板是其中常见的一种电路板，指的是电路板仅有一面覆铜层。

PCB单面板设计是电子工程师工作中不可或缺的一项技能。

下面我们将从设计流程、理论知识、实际应用和注意事项四个方面来探讨单面板设计。

一、设计流程1. 确定电路板的尺寸。

首先根据电路板的实际应用场景，确定电路板的长宽，以及样板或原型的尺寸。

2. 编写电路图。

将电路分解成各个模块，然后利用电路设计软件编写电路图，实现模块的连接和功能。

3. 进行布线。

将电路图转化为PCB布局文件。

在布局文件中实现各模块的位置和布线，使得电路板的形状和布局达到最优化。

4. 适配外围元器件。

根据实际应用需求，调整和匹配电阻、贴片电容等外围元器件。

5. 生成规则检查文件。

使用电路设计软件自动检查PCB布局文件是否符合电路板布局规则和设计规范。

6. 进行调试和测试。

对电路的连接和信号的稳定性进行调试和测试，同时优化电路设计和布线方案。

7. 生成硬件设计文档。

根据布局文件和调试测试结果生成相关的文档和图纸，以便于制造电路板。

二、理论知识1. PCB厚度和材料PCB的厚度通常在0.8到1.6mm之间，主要取决于工作环境和应用场景。

电路板的材料有常见的FR-4玻璃纤维材料、铝基板、陶瓷基板和五氧化二钼PCB等。

2. PCB布线的原则正确布线是保证电路稳定性和信号质量的重要保障。

布线的原则主要包括：（1）按照信号处理顺序进行布线。

（2）考虑短路、开路、干扰和信号延迟等因素。

（3）实现模块之间的完整性和可维护性。

（4）合理安排电源和地线的位置和数量。

3. PCB生产工艺PCB生产过程中，主要包括印制、补铜、镀铜、钻孔、贴膜等环节。

在设计PCB时需要考虑生产工艺和成本因素，使电路板的设计能够高效生产和维护。

三、实际应用PCB单面板设计广泛应用于电子产品的制造和生产领域，主要用于数字电路、模拟电路、RF电路和微处理器等领域。

PCB设计自动布线2种方式分享在印刷电路板设计领域，我们可以看到自动化的优势如何在使用自动布线技术时展现出来。

过去费时费力的手动布线工作现在可以使用自动布线工具在数小时内完成。

但是，有两种方法可以进行PCB设计自动布线：采用标准自动布线或自动交互布线。

我们将在此处检查自动布线和自动交互式布线，以查看哪种方法更适合您的设计。

印刷电路板上的走线可能会很有趣。

在引脚之间不断走线，同时避免障碍物和层间跳动，就像玩视频游戏一样。

如果您想解决难题，那么成为PCB布局工程师将是您的 选择。

但是，当您必须遵循特定的设计规则，同时必须以特定的图案和长度来布线数千条迹线时，这种乐趣就会减少。

设计人员将在这里需要一些帮助，而该帮助将来自PCB自动布线器。

在PCB设计上使用自动布线器 明显的好处是可以提高完成所有走线布线的速度。

同样重要的是，路由器将能够快速计算和处理许多情况，这会减慢设计人员尝试手动路由的速度。

自动布线器还具有处理布局数据库中的嵌入式设计规则的能力，从而节省了时间，并能够根据需要设置自己的规则。

他们还可以根据需要完成许多其他任务，例如，斜切走线拐角，整理走线以及其他走线走线清理任务。

有两种类型的自动路由可供PCB设计人员使用。

个是常规自动路由，尽管受您设置的设计规则约束，但路由完全由路由器本身控制和控制。

第二个是交互式自动布线，它使设计人员可以控制走线在板上的定向方式。

在下面的图片中，您可以看到两者之间的差异，顶部的是标准自动路由器，底部的是自动交互路由器。

让我们从标准PCB自动路由器开始探讨这两个路由器。

pIYBAF_qoOGABFoIAAGX_vK0TkY184.png顶部的图像是PCB自动布线器的结果，而底部的图像是来自自动交互路由器的。

有关自动路由技术的一些详细信息可以为您路由整个电路板的自动路由器称为批处理路由器。

这些工具已经存在了很长时间，并且其功能随着时间的推移而增长和增强。

过去，成批自动布线器的 终结果比其他任何东西都更像黑匣子魔术，但这种情况已经改变，并且布线现在是可预测和可重复的。