Проектирование печатных плат в P–CAD2000 (стр. 9 из 11)
3.2 Структура слоев печатной платы. При создании новой ПП по умолчанию устанавливается следующая структура слоев:
· TopAssy – вспомогательные данные (атрибуты) на верхней стороне платы;
· TopSilk — шелкография с верхней стороны ПП;
· TopPaste – графика пайки на верхней стороне платы;
· TopMask – графика маски пайки на верхней стороне платы;
· Top – верхняя сторона печати платы (сигнальный слой-S);
· Bottom – нижняя сторона печати платы (сигнальный слой-S);
· BotMask – графика маски пайки на нижней стороне платы;
· BotPaste – графика пайки на нижней стороне платы;
· BotSilk — шелкография с нижней стороны ПП;
· BotAssy – вспомогательные данные (атрибуты) на нижней стороне платы;
· Board – границы ПП.
3.3 Ширина проводников. Список значений ширины проводников и геометрических линий составляется по команде Options/CurrentLine.
После этого на слое Board по команде Place/Line наносится контур ПП. Перед размещением компонентов на плату в меню Options/Grids устанавливают шаг сетки, в частности, при размещении компонентов со штыревыми выводами обычно задают шаг 2,5 мм. Размер каждой стороны ПП должны быть выбраны по ГОСТ 10317 – 79.
4 УПАКОВКА СПИСКА СОЕДИНЕНИЙ НА ПП
Вызвать командуUtils /LoadNetlist(Утилиты /Загрузить список соединений), окно которой приведено на рисунке 5.1. Кнопкой NetlistFilename выбирать файл списка соединений, созданный в программе P-CADSchematic.
Рисунок 5.1 Диалоговое окно LoadNetlist
Вокне NetlistFormat выбрать формат списка соединенийTangoPro, включающий информацию об атрибутах компонентов и цепей, расширение имени файла .NET.
ФлажкомOptimizeNets включается режим минимизации длин соединений на плате путем перестановки логически эквивалентных вентилей и выводов. Разумнее при упаковке схемы не заниматься оптимизацией, оставив этот флажок неотмеченным.
Установкой флажкаReconnectCopper разрешается подключение уже имеющихся на плате участков металлизации к цепям упаковываемой схемы. Как правило, предварительную разводку цепей до упаковки всей схемы проводят нечасто, поэтому этот флажок следует сбросить.
ОпцияCheckforCopperSharing позволяет, включить проверку платы с предварительно размещенными компонентами и предварительной разводкой части цепей на наличие ошибок.
Если компонент не имеет созданного посадочного места (Pattern), отмечается флажокCreatePseudoPattern, в этом случае создается так называемое мнимое посадочное место (PseudoPattern) и выдается соответствующее предупреждение.
Непосредственная загрузка осуществляется при нажатии кнопки ОК. При этом в рабочей области размещаются компоненты и отображаются связи между ними. В случае если размер рабочего пространства при загрузке платы недостаточен для размещения компонентов, появится сообщение об ошибке. В этом случае необходимо изменить размер рабочего пространства (Workspace) с помощью командыOptions /Configure.
После сделанных установок нажать ОК, и тогда на рабочем поле внутри контура ПП размещаются конструктивы компонентов согласно их перечню в файле списка соединений, а так же на экране изображаются линии электрических связей.
5 РАЗМЕСТИТЬ ИЭТ ПО ПОЛЮ КОНСТРУКТИВА
Оптимальное размещение компонентов предопределяет успешную трассировку проводников и работоспособность реального устройства. Размещение компонентов на ПП произвести вручную.
При размещении компонентов поворот их на угол 90° по часовой стрелке осуществляется нажатием на клавишу R, а перенос на противоположную сторону печатной платы - нажатием клавиши F.
"Паутина" линий, изображающих связи, перемещается вместе с перемещаемым компонентом. Можно включить подсветку линий связи, разрешить или запретить их отображение и т.п. Для этих целей служит командаEditNets(Правка/Цепи), окно которой приведено на рисунке 5.2
В поле Nets отображается список всех цепей проекта. В полеNodes выводятся имена выводов компонентов, подсоединенных к выбранной цепи. С помощью кнопкиRename можно сменить имя цепи.
После выбора щелчком курсора одной или нескольких цепей их можно сделать невидимыми нажатием на панель HideConns (Скрыть соединения); выбранные цепи становятся видимыми после выбора панели ShowConn (Показать соединения). Для фокусирования внимания на определенных цепях, например цепях “земли” или питания, их по очереди делают видимыми.
Кнопка SetAllNets позволяет выбрать все цепи в списке. С помощью кнопки SetNetsByAttrможно выделить все цепи, имеющие то или иное значение атрибута (в частности, ширины проводника WIDTH).
Рисунок 5.2 Диалоговое окно EditNets
Для выполнения оптимизации путем перестановки вентилей и выводов используется команда Utils/OptimizeNets(Утилиты/Оптимизировать цепи), где можно выбрать ручную и автоматическую оптимизацию и перестановку логически эквивалентных вентилей и выводов.
6 ТРАССИРОВКА ПП
При подготовки к трассировке по команде Options/DesignRules установим допустимые зазоры для каждого слоя трассировки в меню Global (глобальные правила):
PadtoPad – контактная площадка–контактная площадка;
PadtoLine – контактная площадка–проводник;
LinetoLine – проводник–проводник;
PadtoVia – контактная площадка–переходное отверстие;
LinetoVia – проводник–переходное отверстие;
ViatoVia – переходное отверстие–переходное отверстие.
Выберем везде 0.3 мм, как и было, установлено.
Трассировку проведем с помощью автотрассировщика QuickRoute, он является пригодным для быстрой разработки не очень сложных печатных плат.
6.1 Программа автоматической трассировки ПП QuickRoute
АвтотрассировщикQuickRoute вызывается из окна командыRoute/Autorouters (рисунок 5.3).
Рисунок 5.3 Диалоговое окно RouteAutorouters
Данный автотрассировщик не требует обязательного наличия границы платы в слое Board, он также не изменяет топологию предварительно проложенных вручную проводников. При использовании командыPlace/KeepOut можно задать области запрета трассировки проводников.
Группа параметровStrategy содержит следующие кнопки.
StrategyFile - определяет файл стратегии трассировки (расширение STR). При нажатии вызывается стандартный диалог выбора файлаWindows.
Output РСВ File - определяет выходной файл от трассированной печатной платы. По умолчанию имеет то же имя, что и входной файл, но перед названием добавляется префикс R.
OutputLogFile - файл отчета о трассировке с расширением LOG, в него заносится информация о ходе трассировки, которая анализируется при каждом новом запуске
Кнопка Load позволяет загрузить готовый файл стратегии, Save - сохранить выбранный файл стратегии. Кнопка SetBase дает возможность установить параметры стратегии трассировки по умолчанию.
КнопкойLayers вызывается окно командыOptions/Layers.
КнопкойNetAttrs вызывается окно командыEditNets.
Кнопкой ViaStyle вызывается окно командыOptions/ ViaStyle. При использовании автотрассировщикаQuickRoute следует помнить, что поддерживаются только простые стили контактных площадок и переходных отверстий. Кроме того, с помощью атрибутаVIASTYLE можно задать переходные отверстия для различных цепей. Переходные отверстия всегда находятся в узлах сетки. Диаметр площадки переходного отверстия не должен быть больше удвоенного шага сетки трассировки.
В спискеRoutingGrid определяется сетка трассировки. Всего имеется 4 варианта:
25 mil; 20 mil; 16.7mil-16.6mil-16.7mil; 12.5 mil.
Заметим, что возможны только эти значения, другие, в том числе и метрические, недопустимы.
СписокLineWidth предназначен для выбора ширины проводников печатной платы. Минимально возможно выбрать 0,1mil, максимальная ширина проводников ограничивается выбранной сеткой трассировки. При необходимости ширину отдельного проводника можно задать с использованием командыEdit/Nets и атрибута WIDTH.
Нажатие кнопкиPasses приводит к появлению окна управления проходами трассировки, приведенного на рисунке 5.4. Установкой соответствующих флажков выбираются типы проходов автотрассировщикаP-CadQuickRoute.
Рисунок 5.4 - Диалоговое окно PassSelection
ПроходWideLineRouting осуществляет разводку «широких» цепей перед выполнением других проходов. Для этого цепь должна иметь атрибуты AUTOROUTEWIDE и WIDTH. При этом широкие цепи автоматически разводятся только вертикальными и горизонтальными отрезками, диагональная трассировка в этом проходе невозможна. Обычно рекомендуется запустить авторазводчикQuickRoute, разрешив только проход WideLinesrouting и запретив остальные проходы. ЕслиQuickRoute не в состоянии полностью выполнить трассировку широких линий, она доводится до конца вручную с использованиемACCEL РСВ. Затем вновь несколько раз запускаетсяQuickRoute с разрешением всех проходов трассировки, кроме оптимизирующих проходовRouteCleanup и ViaMinimization, до тех пор, пока не будут разведены все цепи.
ПроходHorizontal обеспечивает выполнение трассировки простых трасс на любом слое в горизонтальном направлении без переходных отверстий и с минимальными отклонениями от прямой горизонтальной линии.
ПроходVertical обеспечивает выполнение трассировки простых трасс на любом слое в вертикальном направлении без переходных отверстий и с минимальными отклонениями от прямой вертикальной линии.