上。 2.旋转元件 选中元件,按住左键不放,同时按
教学内容:PCB板上元件布线 教学手段和方法 授课教师:李媛华 授课对象:05电子1/2班;05计控1/2班 授课时间:2007上学期 教学目的:1、了解印制板布线原则 2、掌握布线前的准备工作、设置栅格 3、介绍手工布线的技巧 授课提纲: 1、印制板布线原则 2、布线前的准备工作 3、手工布线的技巧 实施方法:多媒体教学、通过实际操作进行演示 详细内容: 采用的教学方法: 8.5 元件布线 讲授为主,充8.5.1 印制板布线原则 分发挥学生自主 布线和布局是密切相关的两项工作,布局的好坏直接影学习的积极性,进响着布线的布通率。布线受布局、板层、电路结构、电性能行有效的课堂讨要求等多种因素影响,布线结果又直接影响电路板性能。 论。增强学生学习 ⒈基本布线方法 课程的兴趣。 ⑴直接布线。传统的印制板布线方法起源于最早的单面 印制线路板。其过程为:先把最关键的一根或几根导线从始 点到终点直接布设好,然后把其它次要的导线绕过这些导线 布下,通用的技巧是利用元件跨越导线来提高布线效率,布 不通的线可以通过顶层短路线(飞线)解决,如图8-30所示。 ⑵X-Y坐标布线。X-Y坐标布线指布设在印制板一面 的所有导线都与印制线路板边沿平行,而布设在另一面的所 有导线都与前一面的导线正交,两面导线的连接通过过孔 (金属化孔)实现,如图8-31所示。 ⒉印制板布线的一般原则 ⑴布线板层选择 印制板布线可以采用单面、双面或多层,一般应首先选 用单面,其次是双面,在仍不能满足设计要求时才选用多层 板。 ⑵印制导线宽度原则 ①印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘 附强度和流过它们的电流值决定。 一般选用导线宽度在1.5mm左右完全可以满足要求,对 于集成电路,尤其数字电路通常选0.2~0.3mm就足够。当 然只要密度允许,还是尽可能用宽线,尤其是电源和地线。 ②印制导线的线宽一般要小于与之相连焊盘的直径。 ⑶印制导线的间距原则 导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和
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击穿电压决定。导线越短、间距越大,绝缘电阻就越大。一般选用间距1~1.5mm完全可以满足要求。对集成电路,尤其数字电路,只要工艺允许可使间距很小。 ⑷信号线走线原则 ①输入、输出端的导线尽量避免相邻平行,平行信号线之间要尽量留有较大间隔,最好加线间地线,起到屏蔽的作用。 ②印制板两面的导线应互相垂直、斜交或弯曲走线,避免平行,减少寄生耦合。 ③信号线高、低电平悬殊时,要加大导线的间距;在布线密度比较低时,可加粗导线,信号线的间距也可适当加大。 ⑸地线布设原则 ①一般将公共地线布置在印制板的边缘,便于印制板安装在机架上,也便于与机架地相连接。印制地线与印制板的边缘应留有一定的距离(不小于板厚),这不仅便于安装导轨和进行机械加工,而且还提高了绝缘性能。 ②在印制电路板上应尽可能多地保留铜箔做地线,这样传输特性和屏蔽作用将得到改善,并且起到减少分布电容的作用。地线(公共线)不能设计成闭合回路,在高频电路中,应采用大面积接地方式。 ③印制板上若装有大电流器件,如继电器、扬声器等,它们的地线最好要分开独立走,以减少地线上的噪声。 ④模拟电路与数字电路的电源、地线应分开排布,这样可以减小模拟电路与数字电路之间的相互干扰。 ⑤为避免各级电流通过地线时产生相互间的干扰,特别是末级电流通过地线对第一级的反馈干扰,以及数字电路部分电流通过地线对模拟电路产生干扰,通常各级的地是割裂的,不直接相连,然后再分别接到公共的一点地上。 ⑹模拟电路布线 模拟电路的布线要特别注意弱信号放大电路部分的布线,特别是电子管的栅极、半导体管的基极和高频回路,这是最易受干扰的地方。布线要尽量缩短线条的长度,所布的线要紧挨元器件,尽量不要与弱信号输入线平行布线。 ⑺数字电路布线原则 数字电路布线中,工作频率较低的只要将线连好即可,一般不会出现太大的问题。工作频率较高,特别是高到几百兆赫时,布线时要考虑分布参数的影响。 ⑻高频电路布线原则 ①高频电路中,集成块应就近安装高频退耦电容,一方面保证电源线不受其它信号干扰,另一方面可将本地产生的干扰就地滤除,防止了干扰通过各种途径(空间或电源线)传播。 ②高频电路布线的引线最好采用直线,如果需要转折,采用45度折线或圆弧转折,可以减少高频信号对外辐射和
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所谓布线,就是使用实际的印制导线连接元件。布线的方法有自动布线和手工布线两种,本节介绍手工布线。
相互间的耦合。管脚间的引线越短越好,引线层间的过孔越少越好。 ⑼信号屏蔽原则 ①印制板上的元件若要加屏蔽时,可以在元件外面套上一个屏蔽罩,在底板的另一面对应于元件的位置再罩上一个扁形屏蔽罩(或屏蔽金属板),将这两个屏蔽罩在电气上连接起来并接地,这样就构成了一个近似于完整的屏蔽盒。 ②印制导线如果需要进行屏蔽,要求不高时,可采用印制导线屏蔽。对于多层板,一般通过电源层和地线层,既解决电源的布线问题,又可以对信号线进行屏蔽,如图8-32所示。 ⑽大面积铜箔的使用原则 印制导线在不影响电气性能的基础上,应尽量避免采用大面积铜箔。如果必须使用大面积铜箔时,应局部开窗口,以防止长时间受热时,导致铜箔与基板间的粘合剂产生的挥发性气体无法排除,热量不易散发,以致产生铜箔膨胀和脱落现象,如图8-33所示,大面积铜箔上的焊盘连接如图8-34所示。 8.5.2 手工布线 1.布线前的准备工作 ⑴设置工作层 执行菜单Design→Option,打开文档选项菜单,选中Layers选项卡,在要设置为打开状态的工作层中的复选框内点击打勾,选中该层。 本例中采用单面布线,所以须选中Bottom Layer(底层)。 ⑵选择线条宽度 在PCB99SE中,执行Place→ Line或单击放置工具栏上的 按钮,放置线宽固定为10mil的连线,若在放置连线的初始状态时,单击键盘上的
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本例中在工作区的下方单击Bottom Layer标签,选中工作层Bottom Layer。 2.为手工布线设置栅格 在进行手工布线时,如果栅格的设置不合理,布线可能出现锐角,或者印制导线无法连接到焊盘上,因此必须合理地设置捕获栅格尺寸。 设置捕获栅格尺寸可以在电路工作区中单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择Snap Grid,屏幕弹出图8-39所示的对话框,从中选择捕获栅格尺寸。 3.放置印制导线 导线可放置在任何工作层上,当放置在信号层上时,就具有电气特性,称为印制导线;当放置在其它层时,代表无电气特性的绘图标志线。 本例中设计的是单面板,故布线层为Bottom Layer(底层)。 单击小键盘上的<*>键,将工作层切换到Bottom Layer;在布线规则设置中将布线的线宽设置为1mm。 执行菜单Place→Interactive Routing或单击放置工具栏上的 按钮,进入放置印制导线状态,放置印制导线。 在放置印制导线过程中,同时按下