基于protel的PCB阴阳板拼板分析
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pcb阴阳拼板的规则和方法阴阳拼板是一种常见的PCB设计技术,用于优化电路布局,提高信号完整性和减少干扰。
阴阳拼板的基本原理是将信号和地面层布局在不同的板面上。
通常,信号层放在一面板面上,而地面层放在另一面板面上。
这种布局可以有效减少信号之间的串扰和干扰,同时提供良好的信号回路。
以下是常见的规则和方法:1. PCB设计必须遵循严格的准则和规定,确保设计符合相关电路板标准和规范。
2. 首先,根据电路设计要求,确定所有信号层的数量和位置。
通常,最内层为地面层,其他层为信号层。
3. 在信号层上布置所有信号线和元件,确保信号线的走向尽量直且短,以降低信号传输时的损耗和干扰。
4. 在地面层上布置地线和电源线。
地面层应尽可能覆盖整个板面,形成良好的接地层,来消除电磁噪声和干扰。
5. 为了更好地隔离信号层之间的干扰,信号层和地面层之间应保持一定的间隔,通常使用绝缘介质层隔开。
这可以减少串扰和减小信号的相互影响。
6. 在设计时,需要合理规划导线和信号线的走向,以降低信号层之间的干扰。
信号线和地线的走向应尽量垂直,减少电磁泄漏和串扰。
7. 在进行阴阳拼板设计时,需要特别注意地区划分和信号分组。
将相似信号的线路和元件放在相同的信号层上,便于信号管理和布线规划。
8. 最后,进行布线前,应进行严格的电路规划和仿真验证,确保设计符合要求并满足性能指标。
总结而言,阴阳拼板是一种优化电路布局的方法,可以提高信号完整性、降低干扰。
需要合理规划信号层的位置和数量,布置信号线和地线,隔离信号层之间的干扰,并进行严格的电路规划和仿真验证。
这样能够保证PCB设计的质量和性能。
印制电路板图的设计环境及设置一、Protel 99 SE印制电路板概述印制电路板(PCB,Printed Circuit Board),是电子产品中最重要的部件之一。
电路原理图完成以后,还必须再根据原理图设计出对应的印制电路板图,最后才能由制板厂家根据用户所设计的印制电路板图制作出印制电路板产品。
(1)印制电路板的制作材料与结构印制电路板的结构是在绝缘板上覆盖着相当于电路连线的铜膜。
通常绝缘材料的基板采用酚醛纸基板、环氧树脂板或玻璃布板。
发展的趋势是板子的厚度越来越薄,韧性越来越强,层数越来越多。
(2)有关电路板的几个基本概念1. 层:这是印制板材料本身实实在在的铜箔层。
2. 铜膜导线:导线。
是敷铜经腐蚀后形成的,用于连接各个焊盘。
印制电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。
飞线:预拉线。
它是在引入网络表后生成的,而它所连接的焊盘间一旦完成实质性的电气连接,则飞线自动消失。
它并不具备实质性的电气连接关系。
在手工布线时它可起引导作用,从而方便手工布线。
3. 焊盘:放置、连接导线和元件引脚。
过孔:连接不同板层间的导线,实现板层的电气连接。
分为穿透式过孔,半盲孔,盲孔三种。
4. 助焊膜:涂于焊盘上提高焊接性能的一层膜,也就是在印制板上比焊盘略大的浅色圆。
阻焊膜:为了使制成的印制电路板适应波峰焊等焊接形式,要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘焊,因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料,用于阻止这些部位上锡。
5.长度单位及换算:100mil=2.54mm(其中1000mil=1Inches)6. 安全间距:是走线、焊盘、过孔等部件之间的最小间距表面黏着式(SMD)一般元件的封装图包括元件图形、焊盘和元件属性三部分。
1. 设置信号层和内部电源/接地层2. 设置Mechanical layers五、规划电路板【上机实训】(因时间原因,本次实训与下次课实训合并一起做。
)一、实训目的:熟悉印制电路板的设计环境及设置提示:焊盘内孔只能为圆形,但焊盘的形状可以为圆的(椭圆和正圆)长方),八角形的3、放置过孔及其属性编辑「操作提醒」1、参数更正:DIP-16为DIP16,SIP-4为SIP4,SIP-6为SIP62、安装孔的直径不作规定,但需要考虑不能离板子边缘太近,尺寸不能太大3、线宽:粗线20mil,细线10mil4、本图为单层板,全部在底层布线(蓝色线段)【操作提醒】1、很多同学看不懂图纸。
阴阳板拼板教程
1、板子传入轨道后,定位好元件C35为原点,做好MARK点(SMT教程中有叙述)
2、进入基板,点
3进入界面后在设置拼版里面输入数量
4将照相机对准第一块板子的C35元件中心
此时用手柄X移动到第二块板子的C35中心5选中第二块板子坐标,点GET
得到值-12MM如下红色圈住,这个值为第一块板子到第二块板子的原点水平坐标距离
用手柄将照相机移到第三块板子的C35元件中心点位置,选中第三块板坐标,点GET;
同理用手柄将照相机移到第四块板子的C35元件中心点位置,选中第四块板坐标,点GET,此时四块板子原点坐标均获得,如下图:
6、由于是阴阳板第三,第四块板子相对于第1块板子方向偏移了-180度,所以在角度R 里输入-180度,如下图所示:
然后点更新,阴阳板制作完成。
Protel2004 PCB 电路板图设计实验一、实验目的1.了解 DXP2004 的软件平台,熟悉PCB 板图设计的流程;2.掌握元件封闭库管理、元器件封装搜索、放置、绘图工具的应用。
二、计算机和Protel2004DXP 三、实验任务制作如图 1 待绘制的PCB 板图所示的PCB 板图四、实验步骤1.新建PCB 文档(1)打开工程项目:从桌面或者开始/所有程序中打开 DXP 2004 SP2 软件,再打开Protel2004原理图设计实验所建立的工程项目-声光控制电路.PRJPCB 。
(2)在工程项目中添加PCB 文件:打开声光控制电路.PRJPCB 工程后,选择菜单 File/New/PCB ,就可新建一个PCB 文档,保存为“声光控制电路.PCBDOC ”。
2.指定原理图文件中元件的封闭由原理图文件自动并且顺利转换成合适正解的PCB 文件,必须先给原理图文件中的每个元件指定元件封装。
双击原理图中的元件,如电阻R1,进入Component properties对话框,图 1 待绘制的PCB 板图如下图 2所示,看看Footprint 中的设置是否味 AXIAL-0.4, 如果不是,则双击 Footprint,进入 PCB Model 对话框,如下图 3所示。
将 Footprint 设置为 AXIAL-0.4。
图 3中,在Name 中输入AXIAL-0.4, PCB Library 中设为any ,如果在Select Footprint中看不到选择的元件模型,在可以点击 Browse 按钮,进行查找。
实验电路原理图中各元件的封装设置如表 1所示。
3.连接转换:将原理图中各元件的电气连接关系,导入PCB 文档中各元件封装的连接关系,图 2图 3表 1元件名称 元件编号 PCB 封装描述 PCB 元件所在的库名 电阻 R1~R8 AXIAL-0.4 Miscellaneous evices.IntLib 光敏电阻R9 AXIAL-0.2 Miscellaneous Devices.IntLib电解电容 C1、C4、C5 CAPPR5-5*5 Miscellaneous Devices.IntLib 瓷片电容 C2、C3 RAD-0.1 Miscellaneous Devices.IntLib整流二极管 D1~D4 DIO10.46-5.3x2.8Miscellaneous Devices.IntLib 二极管 D5 DIO10.46-5.3x2.8Miscellaneous Devices.IntLib集成块 4069 DIP-14 Miscellaneous Devices.IntLib 可控硅 SCR SFM-T3/E10.7V Miscellaneous Devices.IntLib 传声器 Mic PIN2 Miscellaneous Devices.IntLib 灯Lamp PIN2Miscellaneous Devices.IntLib NET VDD - NET GND -为元件布局后电气连线提供保证。
PCB 采用“阴阳板”拼板的好处是什么在电子组装制造业,一般我们称呼的【阴阳板(MirrorBoard)】有两种类型,第一种类型是正反面颠倒的阴阳板(Different side mirror board) ,也有是一片板子的第一面与另一片板子的第二面呈现在拼板的同一面上;另一种类型则是所有的拼板都同面但左右颠倒的阴阳板(Same side mirror board) ,比如说pdpd 的排版。
电子制造厂会要求采用【阴阳板】设计的理由不外乎下列两个原因:1. 可以充分利用smt 长线的优势以达到更大的打件效率条SMT 的整体效率好不好,只要简单地看有没有机器在空等(idle)就可以判断了,如果可以作到完全没有机器空等的时间,那我们就可以说这条SMT 线的效率达到100%。
但真有着这么简单就做到 100%的效率吗 ? 随着 SMT 机器打 件的速度越来越快, SOC (System On Chip)零件越来越流行,一片板子上的零件也就越来越少,但又未 见到锡膏印刷机 (solder paste printing ma chine )有什么长足的速度进步, 所以现在很多 SMT 线的瓶 颈反而出现在锡膏印刷机,也就是锡膏印刷机没得休息,而其他更贵重的机器则在空等。
看印刷的长度而定 ),又假设其后紧跟的打贴件 (pick & place)花不到20秒的时间就完成了, 那这台机器所剩下的时间就是空等 浪费掉了,等于是买了一部高级的法拉利跑车,可是却停在 车库里不动一样,因为 SMT 上的每一台机器都非常的昂贵, 所以要尽可能充分利用它们的价值, 不要让它们有任何空等的时间,这样才能用它来赚钱。
所以就有人想出利用拼板 /合板 (Panelization) 的方式来增加打 贴件机的使用时间, 以大大提升其使用效率 ;但也不能因此就 让锡膏印刷机空等,于是又有了正、反面颠倒的阴阳拼板出 现,让同一面的板子可以同时出现更多的不同零件,让原本 就有多台打贴件机的 SMT 长线可以充分发挥其作用。
摘要:从信号完整性分析设计规则、完整性分析仿真器、波形分析器等三个方面说明了如何利用Protel 99的信号完整性分析功能进行印刷电路板的设计。
关键词:信号完整性;电磁干扰;波形分析器引言随着各种大规模、高密度新型电子元器件的不断涌现,电子电路的设计越来越复杂、越来越精密。
基于这种迫切需求,电路CAD设计技术也充分利用了计算机革命所带来的成果,使得设计手段发生了翻天覆地的变化,其中的Protel 99电子设计软件就是一款功能强大、界面友好、操作简便实用的快速、高效的电路CAD设计软件。
为了保证设计的电路能可靠工作,需要对电路进行准确地时序分析、波形分析、信号完整性分析、电磁噪声分析等,以避免设计的盲目性,降低设计成本。
这里着重介绍如何利用Protel 99软件对所设计之PCB 进行预先的信号分析,使得设计的电路更加切实可行。
信号完整性的有关概念电磁干扰电磁干扰是指电子产品向外发出噪声,引起设备、装置或系统工作性能降低的电磁变化现象,主要分为传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰是指电磁通过导电介质把信号从一个电网络上耦合(干扰)到另一个电网络上;辐射干扰是指干扰源(电磁)通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络上。
在PCB设计中,需要考虑的主要是辐射干扰,因为集成电路的引脚、各类接插件等都具有天线的特性,能发射电磁波并影响本系统或其他电系统的正常工作。
信号完整性信号完整性是指信号在信号线上的传输质量,是信号在电路中能以正确的时序和电压作出响应的能力。
在实际的电路工作时,由于多种因素往往会造成信号传输质量下降,对设备正常工作造成影响。
因此在电路设计时,必须考虑在需要的时候,信号能达到所必需的电压电平数值,即信号具有良好的信号完整性。
串扰串扰是指两条信号线之间的信号发生耦合,即信号线之间的互感和互容会引起信号线上的噪声。
PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式等都会对串扰有一定的影响。
试析Protel设计PCB的原则及实验室制板的方法作者:李鹏来源:《学子·上半月》2016年第06期PCB作为电子产品不可或缺的组成部件,广泛应用于各种电子设备之中,对于实现不同电子元件之间的电气互联发挥着重要作用。
而Protel则是一款十分优秀的电子自动化设计软件,可以很好地满足PCB的电路设计要求。
基于此,本文分析了用Protel设计PCB的原则,并提出了Protel设计PCB的实验室制板方法,以期对相关专业的学生有所裨益。
随着信息技术的高速发展和电子产品的升级换代,传统的手工PCB设计方式逐渐被计算机辅助设计所取代。
Protel作为一款功能强大的EDA软件,在PCB设计中有着十分广泛的应用,在相关专业教学中引入基于Protel的PCB设计及制板方法,对于增强学生专业实践能力具有重要作用。
一、Protel设计PCB的原则1.元件布局元件布局主要遵循以下原则:高频元件连接时,连线应尽可能短,以降低电磁干扰;相互之间容易产生干扰的元件应该尽量分开,不宜靠得太近;对于存在高电位差的元件,必须满足相应的安全标准;重量较大的元件尽量不要安装在电路板上,以免损坏PCB板体;对于容易发热的元件,不宜安装在热敏元件附近;可调节元件要安放到便于调节的位置,如果是机外调节,则必须安放到与外壳旋钮相对应的位置。
其次,根据电路功能要求,在没有特别要求的情况下,应尽量根据原理图中的元件安排进行布局,让信号从左输入、从右输出;从上输入、从下输出。
根据电路流程,合理布置各电路单元的方位,确保信号传输顺畅无阻,并避免出现信号方向上的冲突。
另外,元件布局应以各功能单元为核心,均匀、有序、紧凑地分布在核心电路附近;数字电路与模拟电路要彼此分开;元件和电路板边缘不宜靠得太近,一般应保持3mm以上。
2.导线布线(1)线长。
铜膜线越短越好,尤其是在高频电路中。
铜膜线变向时,尽量采用圆角或斜角,而不宜出现尖角或直角,特别是布线密度较高时更要如此,否则会影响电气性能。
Protel使用中的常见问题及解答 (1)Protel技术大全 (4)1.原理图常见错误: (4)PROTEL 99SE原理图的元件引脚性能介绍 (16)Protel使用中遇到的问题说明 (17)如何在在protel下进行阴阳板拼图 (22)Protel 自动布线规则 (26)protel元件封装介绍 (28)Protel使用中的常见问题及解答一、如何将一个原理图中的一部分加到另一张原理图上?答:利用块拷贝。
首先将要拷贝的原理图的那部分做成块,用其他文件名存储,然后调入目标原理图利用块读命令。
二、为何最后生成的制版图与原理图不相符,有一些网络没有连上?答:这种情况是很容易发生的,确实原理图上很明显是连上的,最后形成的制版图也与原理图生成的网络表对照过的,没有发现为连上的网络。
这种问题出现在原理图上,原理图看上去是连上的,由于画线不符和规范,导致表中他们并未连上,下面是连线属于不规范的连线:c 超过元器件的断点连线;c 连线的两部分有重复;c 在原理图连线时,应尽量做到:1 在元件端点处连线;2 元器件连线尽量一线连通,少出现直接将其端点对接上的方法来实现,中间应用细线连接。
三、Schedit的直线有几种类型,他们的用途是什么?答:Schedit有四中连线:1 Thin Signal 细信号线2 Thick Signal 粗信号线3 Bus 总线4 Dashed 点划线c一般来说:Thin Signal(细信号线)最常用,Thick Signal(粗信号线)则多用于大电线或需要加重显示之用,Bus(总线)多用于部线,如数据总线、地址总线、控制总线等,他不表示直接相连,Dashed(点划线)则多用于将原理图某一部分围起来形成一个功能模块,可以用Dashed(点划线)将他们分开。
四、如何加快相同连线的操作速度?答:用重复操组命令(Repeat)。
改命令用于重复刚刚完成的Palce操作,Palce(布线)的参数为,重复次数6器件名编号跃变量,X方向重复等长,Y方向重复等长。
第24卷第3期2005年9月武 汉 工 业 学 院 学 报Journal of W uhan Polytechnic University Vol .24No .3Sep.2005 收稿日期:2004-10-09作者简介:张聪(1968-),男,上海市人,高级工程师。
文章编号:1009-4881(2005)03-0038-03基于Protel 99的PCB 信号完整性分析张 聪1,张 慧2,丰洪才1(1.武汉工业学院计算机与信息工程系,湖北武汉430023;2.宁波城市职业技术学院,浙江宁波315000)摘 要:从信号完整性分析设计规则、完整性分析仿真器、波形分析器等三个方面说明了如何利用Pr otel 99的信号完整性分析功能进行印刷电路板的设计。
关键词:信号完整性;电磁干扰;波形分析器中图分类号:TP 391.72 文献标识码:A0 引言随着各种大规模、高密度新型电子元器件的不断涌现,电子电路的设计越来越复杂、越来越精密。
基于这种迫切需求,电路CAD 设计技术也充分利用了计算机革命所带来的成果,使得设计手段发生了翻天覆地的变化,其中的Pr otel 99电子设计软件就是一款功能强大、界面友好、操作简便实用的快速、高效的电路CAD 设计软件。
为了保证设计的电路能可靠工作,需要对电路进行准确地时序分析、波形分析、信号完整性分析、电磁噪声分析等,以避免设计的盲目性,降低设计成本。
这里着重介绍如何利用Pr otel 99软件对所设计之PCB 进行预先的信号分析,使得设计的电路更加切实可行。
1 信号完整性的有关概念111 电磁干扰电磁干扰是指电子产品向外发出噪声,引起设备、装置或系统工作性能降低的电磁变化现象,主要分为传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰是指电磁通过导电介质把信号从一个电网络上耦合(干扰)到另一个电网络上;辐射干扰是指干扰源(电磁)通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络上。
在PC B 设计中,需要考虑的主要是辐射干扰,因为集成电路的引脚、各类接插件等都具有天线的特性,能发射电磁波并影响本系统或其他电系统的正常工作。
基于protel的PCB阴阳板拼板分析
基于protel的PCB阴阳板拼板分析
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一、引言
现在几乎所有手机板设计完成后都需进行阴阳拼板,一般为四拼一的方式。
阴阳板就是我们通常所见的在一个拼板中的同一面既有TOP面又有BOTTOM面的PCB板。
而阴阳板拼板其实就是将两块同样的PCB板,一块正放另一块反放拼在一起看作是一块PCB板。
从而进行过炉焊接,焊完一面,不需改动贴片机的程序,再将其翻转焊接另一面,最终焊接完成全板。
但是,当前多数设计软件难以实现拼版功能,即使可以也会出现较多的问题。
本文主要对在protel下的拼版进行相关分析。
二、阴阳板与单板拼板效率比较
2.1 目前排版变更成阴阳板对照分析,工厂的设备使用按以下条件设定:
(1) 一天以22小时工作时间计算;
(2) 机器的使用效率为75%计算;
(3) JUKI 2050L以0.27s/点,JUKI 2060L以0.35s/ 点计算;
(4) 目前一条SMT线为3+1模式。
例如:以康全产品为例:CT-5071 A面130点,B面67点;
(1) 采用阴阳方式:一条SMT生产线当天共可打点为A=(3600/0.27)*22*0.75*3(机台)+(3600/0.35)*
22*0.75*1(机台)。
SMT的产能为:A/197=4212pcs;
(2) 采用普通方式:一条线当天共可打点为
A=(3600/0.27)*13.85*0.75*3(机台)+(3600/0.35)*
13.85*0.75*1(机台)。
(以机板A/B面打样数量一致)A 面需要13.85小时,SMT的产能为:A/130=4018pcs。
采用阴阳方式后给公司带来的效益:
(1) 每个月可多打5820pcs,效率可在原有基础上提升5%;
(2) 钢片每片大约折合RMB:800元;
(3) 每次换线的时间50Min。
2.2
采用阴阳板,在开始编制程序的时候就可以节省优化程序的时间。
因为采用阴阳板,也就是将两面的程序合成一个程序来做,这样只要针对一个程序来考虑优化条件。
尽管同两个程序的点数相同,但优化两个程序肯定会比优化一个程序要
费时费力。
对于两面元件分配不均的产品,如果采用普通加工,两面的炉温也有可能不同(比如一面只有几个chip元件,而另一面有许多芯片),那么就需要调整两个适合的炉温,如果采用阴阳板的话在这个步骤仍然可以减少时间。
2.3
采用阴阳板,在附加工具和辅料方面也会有很大的节省(针对部分产品来说)。
比如,钢网就可以少做一片,如果需要托盘的话,那么节省的物料就会更多。
2.4
在生产效率上面来说,可以提高产量。
原因是在生产过程中不需要换产,那么这部分时间就会多生产产品。
还有就是由于阴阳板是一个贴装程序,这样在生产的时候就比两面程序,减少了一半的基板搬运时间,这部分时间又可以多生产产品。
所以说,采用阴阳板进行加工的产品,对于SMT加工
企业来说,是非常有利的。
三、在protel下进行阴阳板拼板
在Protel下进行阴阳板拼板其核心思想是通过借助附加的两个中间层,将所画的PCB图的TOP层变为BOTTOM 层,BOTTOM层变为TOP层,并且新得到的PCB图从实
际作出的板子看与原来的PCB图作出的板子一样。
具体做
法如下:
3.1 新建一PCB文件,并将已画好的PCB图复制到新
创建的PCB文件中;
3.2 在3.1中所复制的PCB板,将其逆时针旋转180°;
3.3 选Edit/Move/Filp selection将PCB板做镜像;
3.4 选Design/Layer Stack Manager在出现的对话框中选Add
Layer添加两个中间层如midLayer1、midLayer2;如图1
所示:
图1
3.5 取消全选,任选一元器件,双击,在出现的属性对话框中把Lock Prims的对勾去掉,点击Global,并在Lock Prims
属性栏中选same,在Change Scope 属性栏中选All primitives,点OK按钮,将所有元器件打碎;如图2所示:
图2
3.6 将Top层的走线,焊盘,铺铜移到midLayer1中,将Top Overlay
层的所有移到midLayer2中;具体做法双击一TOP层的走线,在其属性对话框中,在Layer属性栏中选择midLayer1,
点击Global,并在Layer属性栏中选same,在Change Scope 属性栏中选All primitives,点OK按钮。
其他亦如此。
如图3 所示:
图3
3.7 将BottomLayer层的走线,焊盘,铺铜移到Top层,将BottomOverlay层的所有移到Top Overlay层;
3.8 将midlayer1中的所有移动到TopOverlay层,将midlayer2 中的所有移动到BottomOverlay层;
3.9 去掉midlayer1、midlayer2 层;
3.10
再新建一PCB文件,按照单板拼板的方式将原来的PCB图与翻转后刚得到的PCB图间隔的拼成一块大板,具体拼几块由贴片机和客户共同决定,这就是最终得到的阴阳板拼板图。
四、缺点与不足
首先,阴阳板是对设备的生产效率有很大的提高,但是也有不足的一面,例如:有一些mouse其有感光IC不能对其进行两次高温的回流,所以阴阳板使用只能是对一部分机种而言的。
其次,阴阳板在如一些读卡器之类的产品,其上面有
CF卡座就不能过两次回流焊,否则会产生浮高现象。
所以个人认为阴阳板是可行的,但要看其是否具备两次耐高温及考虑不会浮高的条件。
阴阳板在条件允许的情况下,阴阳板的作法可以为公司提升很多效率的。
如果在条件不允许的情况下我们可以将PCB的BLOCK增加,但要考虑PCB 的硬度及大小。