Eagle PCB 學習 Part 5

Part 5 PCB Layout:

5. 規劃Power(AC to DC/DC to DC) 區域和路徑.

PCB Layout先做Power電路再做信號線部分,先計算PCB線寬符合電源電流需求,保留散熱

補銅區域,畫出限制區禁止高速信號, CLK, Analog等信號進入電源區域!(避免互相干擾)

以上是PCB Layout在電源部分的基本要求,在電源電路上有很多要注意的地方,如接地迴路最短路徑,單點GND共地,回授點在負載上,…等.因範例電路沒有用到電源轉換電路日後會找一些實例分享!

接下來先做範例的GND走線,線寬設定在20mils以上即可. (迴路用電流小.)

這裡或許會問GND用補銅連接就好!為何要另外走線? 的確在範例上只需做補銅即可達到目的,這樣做只是為了增加經驗多練習走線和路徑規劃而已.

選工具列的Route

設定: 走線層(Top), 單位(5mil), 線寬25mils.

先練習: GND的走線大部分在Top層,和預先規劃信號的走線方式,(那些信號走Top層,那些信號走Bottom層.) 確定未走線的GND可以在Bottom層走完後開始做信號的走線.

信號線的設定: 走線層(Top), 單位5mils,信號線的線寬10mils.

基本技巧:

1.      走線時可以關掉文字層會比較清楚.

2.      如果有一條信號線走線到一半想先暫停改走別條信號線,可以快速按2下滑鼠左鍵暫停目前走線.

3.      調整相同線距時可以利用Move工具加上適合的Grid調整線距.

4.      走線時要考慮其他線的走向,可以利用橫直交錯走法規劃最短路徑.(例Top層大部分橫向走線)

走完時要如何確認已接好所有信號? 要用人眼檢查未接信號和其他的錯誤嗎?

這時可利用工具列的DRC來檢查出未接信號和其他的錯誤. J

Tools --> DRC

按下Check

發現一個地方沒走完.

補上後再做一次DRC Check, 沒有錯誤訊息表示完成走線.

由圖中可以看到Switch的走線不是很順暢,而MCU這類晶片的GPIO大部分可以做pin swap,

這部分一定要確認可行才能做腳位更換哦!尤其是跨部門工作時一定要問清楚.

信號腳位更換的時機是在Placement時提出.

在信號未走線前先評估一下,將可變更的腳位更換位置.

下圖是電路圖做完pin swap再重新走線完成,在DRC檢查OK後接下來是補銅.

5.      補銅(Top/Bottom 層補銅GND)

選工具列的Polygon , 設定: 走線層(Top),單位(25mil), 線寬:25mil

在板邊點一下滑鼠左鍵將線拉出.

  

在板邊的四個角點一下滑鼠左鍵.

完成一個Top層的補銅框

將補銅設為GND, 選工具列的Name後在補銅框點一下滑鼠左鍵.

名稱改為GND後按下OK.

按下工具列的Ratsnest後Top層就補好GND了.

(也可以top/bottom都設好框後再按Ratsnest一起補銅.)

Bottom層同樣做法

補GND VIA(孔)加強Top/Bottom的GND導通.

選工具列的VIA放一個孔在板邊-->修改VIA的Net name為GND-->使用Info工具修改VIA尺寸-->

按下工具列的Ratsnest連接VIA和GND plane.

(單位設在100mil)

選工具列的Copy 複製 GND孔平均擺放在板子上

再做一次DRC檢查.

7. 文字 (零件名擺放,標示零件的極性/腳位,其他說明,板子名稱和版本,..等)

零件名擺放

設定需要顯示的層-->設定單位: 5mil-->選工具列的Smash-->在S6零件中央 + 點一下滑鼠左鍵

S6出現 + (已分離零件本體.)

選工具列的Move在零件S6的 + 點一下滑鼠左鍵,這時S6可以任意移動和變換角度位置.

請練習零件名調整

零件名(U1,R1,..)盡可能放在零件旁邊,避開零件腳焊接點(PAD),鑽孔和其他文字或線相疊.

調整好零件名後是標示零件極性,這裡的LED1需要標示極性方便LED上件.

選工具的Line-->設定層(21 tPlace, Top文字層) -->在LED1畫出極性標示.

文字完成後可以轉出底片,但最好列出檢查完成的項目再詳細檢查一次.

8. 轉出底片(Gerber files)

二層板要轉出的底片有:

Component Side	轉出PCB 正面有銅部分.
Solder Side	轉出PCB 背面有銅部分.
Component Mask	轉出PCB 正面綠漆遮罩(在遮罩區域不上綠漆,會鍍金, 沉金或噴上錫.)
Solder Mask	轉出PCB 背面綠漆遮罩,
Top Silkscreen	轉出PCB 正面文字面.
Bottom Silkscreen	零件只上在PCB正面時且PCB背面沒有加文字說明時,不需要轉出這張底片.
Drill Drawing	轉出鑽孔圖
以下是有上SMD零件且委託工廠加工作業需轉出底片
SMD Paste Mask_Top	製作SMD上鍚用鋼板.(PCB正面)
SMD Paste Mask_Bot	SMD零件只上在PCB正面時不需要轉出這張底片.

接下來轉出這些底片.

選File -->CAM Processor

Eagle PCB在轉出底片有範本可以套用, 選File -->Job…-->選gerb274x-4layer按下開啟舊檔.

出現轉4層板底片工作檔,其中內層和SMD底片不需要請刪除.

按下不需要底片的標籤再按下右下角的Del刪除.

檢查各底片要轉出的內容

Component Side: 轉出1.Top ,17 Pads, 18 VIAs, 20 Dimension

Solder Side: 轉出16.Bottom ,17 Pads, 18 VIAs, 20 Dimension

Component Mask轉出20 Dimension, 29 tStop

Solder Mask轉出20 Dimension, 30 bStop

Top side Silkscreen轉出20 Dimension, 21 tPlace, 25 tNames

Bottom side Silkscreen轉出20 Dimension, 22 bPlace, 25 bNames

少一張Drill Drawing需要加進工作檔,請按右下角的Add加一張底片.

Eagle會copy一張相同的底片,修改其中一張為Drill Drawing

修改如下, 選Drill Drawing轉出20 Dimension, 44 Drills, 45 Holes

先儲存工作檔

File-->Save Job…-->在檔案名稱鍵入 gerb274x-2layer_DIP-->按下儲存

輸出底片

按右下的 Process Job產生所有底片檔案.

到工作目錄找到底片: X:\Users\user\AppData\Roaming\SPB_Data\eagle\Test\ArdGamePad

您可以新建Gerber目錄夾,將底片檔移入Gerber目錄夾.

9. 檢查底片OK後將檔案送到PCB廠製作

底片可以在這做線上檢查: http://www.gerber-viewer.com/

以下只列出3張

將檔案送到PCB廠製作

現在國內外有很多PCB廠有接樣品小量製作,可以多問幾家後再決定送到那家PCB廠.

基本上要問清楚:

1. 價錢

2. 製作數量,板厚(1.0mm,1.6mm,2.0mm)

3. 鍍金,沉金或噴錫板

4. 包裝方式和交貨時間.(防潮,防撞)

5. 付款方式

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請多練習:

每次設計電路時試著增加上一些模組電路,例如將範例的排針取消改為ATmega32U4的模組電路等等.

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2018/1/8 新增

Q. 繪製了線路之後，怎樣把電板印出來？

A. 我想提問題的人應該是想自己洗出板子,這裡用列印Top層(有銅)做說明:

      
     1. 先選擇好你想印出的層(Top) -->按下OK

     2. 選file->print...->在Printer選印表機或輸出PDF檔-->按下ok即可.

列印出來的樣子!

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結束!J

2018/01/30 說明設定線徑方式.