Power PCB Layout 流程

一、Layout 准备工作

二、布局

三、布线

四、CHECK五、连片图尺寸图的制作

六、输出

七、Gerber及打件资料处理

Layout 准备工作

• PCB板的设置

打开一个新的PCB我们首先需要按照项目要求去更改这个PCB板的设置。

具体需要更改的设置如下：

1、总设置

在setup中选择preference，需要注意的选

项如下图所示：

Layout 准备工作

• PCB板的设置

Layout 准备工作

• PCB板的设置

2、层设置

在Setup中选择Layer Definition：看整个

项目需要几层板，然后逐一去定义每一层。

设置方法如下图所示：

Layout 准备工作

• PCB板的设置

Layout 准备工作

• PCB板的设置

Layout 准备工作

• PCB板的设置

3、焊盘设置

主要有Deal和Via，我们需要去修改Via的类型和大小 。

在Setup中选择Pad stacks…在这个选项中我们可以去添加或者删除Via的类型，也可以去修改各种Via的大小 。具体的设置方法如下图所示：

Layout 准备工作

• PCB板的设置

Layout 准备工作

• PCB板的设置

4、钻孔层对（Drill Pairs）设置

在定义过孔之后，必须设置钻孔层对，特

别是盲、埋孔，要知道这些过孔从哪一层开始，钻到哪一层结束，从而检查出那些非法的盲孔。

具体设置如下图：

Layout 准备工作

• PCB板的设置

Layout 准备工作

• PCB板的设置

5、设计规则的设置

选择Design Rules的选项，这部分主要是

对整个项目的走线规则进行设置。

为了启动设计规则启动器，我们在设计时，必须打开在线DRC。

Design Rules的对话框如下所示：

Layout 准备工作

• PCB板的设置：

一般我们会修改以下选项，其余的按默认值。

Layout 准备工作

• PCB板的设置：

在此对话框中我们主要是修改Trace Width和Clearance。

Layout 准备工作

• PCB板的设置：

6、快捷的设置

一般我们为了节省时间，会去采用已经成功生产的PCB 板子的设置，把它保存为模

板，直接在这个模板内导入我们需要Layout的项目，但在使用前一定要检查模

板的设置是否符合本次设计的要求，根据要求再去修改设置。

Layout 准备工作

• 机构图的导入

在PCB Layout的过程中，我们需要用到元件位置图、元件限高图和Board outline。将机构给出的元件限高图和元件位置图打

开，进行简单的编辑。编辑的步骤如下所示：

Layout 准备工作

• 机构图的导入

打开机构图，我们看到的是如下的完整的图，但是我们PCB中并不需要全部导入。

Layout 准备工作

• 机构图的导入

编辑时还应将不需要的部分都删除，然后选中所需的机构图打散。最后另存为.dxf格式。打开Power PCB，在File菜单中选择Import，选择刚保存过的.dxf格式的机构图。将会弹出如下对话框：

Layout 准备工作

• 机构图的导入

Layout 准备工作

• 机构图的导入

在新的PCB中导完一幅图之后，我们需要按

以上步骤继续导入其他所需机构图，需要注意的是在导入的对话框中去选择Add的选

项。

导入Board outline的时候，要注意把机构所

给的图形除板形外框以外都删除。然后将它作成一个整体，制作方法有两种：

Layout 准备工作

• 机构图的导入1、在命令栏中输入命令PEDIT，回车后输入Y命令，回车后接着输入Join，回车。然后用鼠标一段一段把整个外框整合起来。

2、如果外框比较简单的时候可以选择手动地沿机构外框图描画一遍，再导入PCB中。

机构图导入PCB之后还是需要进行编辑的。因为导入的机构图是零散的，把机构图全选，右键combine，如果需要镜像还需要Mirror。

Layout 准备工作

• 机构图的导入

Board outline的编辑需要选中之后，右键Scale=1。最后将所有导入的机构图都重叠起来。

这样机构图的导入就完成了，可以进行下一步骤——电路图的导入

Layout 准备工作

• 电路图的导入

将电路图导入PCB中首先需要有电路图生

成网络表：

电路图生成网络表的步骤：打开OrCAD，在菜单OPEN中选择后缀为.dsn的文件，然

后在项目管理窗口选中图标，执行Tools/Create Netlist…菜单命令。如图所示

Layout 准备工作

• 电路图的导入

Layout 准备工作

• 电路图的导入

Layout 准备工作

• 电路图的导入

完成上述步骤之后会弹出如下对话框，我

们可以按图示进行选择。

Layout 准备工作

• 电路图的导入

在这个对话框中选择Other标签，在格式列表中选择PADS2K.DLL，同时选择View Output选项。在Browse编辑框中输入网络表的名称和路径（.asc）。单击“确定”按钮。

网络表就生成了。

接下来是如何导入网络表 ：

Layout 准备工作

• 电路图的导入

过程：

打开Power PCB软件，在菜单的File中选择Import，然后选择.asc的文件类型，导入刚

制成的网络表即可。

导入的元件是重叠的，需要在Tools中选择Disperse Components来打散元件。

布局

• 在布局之前需要仔细了解电路图，将电路大致地分成几个模块，按模块去摆放元件，这样今后的走线就会比较的顺畅。

• 首先根据电路图选择电路中的关键元件，把它摆放在PCB板的中央位置（还要注意机构对元件高度等要求），选中元件的过程如下：在PCB版空白的地方单击右键，然后从菜单中选择Select Components，然后点击所需的元件，用快捷键Ctrl + E便可以移动元件。

布局

• 一般先摆放BBIC，以它为核心，按电路模块布局。每一模块也要寻找它的关键元件，它周围的元件一定要包围在它的周围，保证连线最短，让信号损耗最小化。

• 在布局的过程中，先选中即将要摆放的元器件，按下Ctrl + R对元器件进行旋转，确保元器件与核心元器件的连线不交叉或者选择交叉最少的方式来摆放。

• 在电路模块摆放时要注意模块与模块之间的连线要比较顺畅。

布局

• 元件摆放的时候还要征求硬件工程师的建议，有一些比较重要的元件可以和硬件工程师去讨论如何摆放才能使电路的性能达到最好。

• 布局结束后要去仔细地检查所使用的元件的型号是否与机构给出的元件一致,元件的限高是否符合机构设计的要求。

• 经过了布局的检查无误后，开始进入布线阶段。

布线

• 布线是整个Layout中耗时最长的工作。

• 在进行布线的时候要用无模命令DRP打开DRC（关闭DRC使用无模命令DRO）

• 布线的步骤：

一般布线先从电源线开始布起，电源线

一般都有自己的电源层，我们要充分利用这一层的合理布线让电源信号在PCB板上

的损耗最小，达到硬件工程师的要求。

布线

一般电源线层和地线层应为相邻层，这样在他们之间可以形成一个电容，能够起到滤波的作用。

电源线从供电电路出来是一条总线，总线处的线宽可以走粗一些，然后呈树叉型分别分给每一个电路模块。画线时，先点击鼠标右键，选择Select Anything 然后点击即将画线的开始点，按下键盘的F2键开始走线，（F3可以用于自动布线）电源线的线宽为1mm~1.2mm，改变线宽使用无摸命令W+线宽。

布线

一般我们会在电源换层时多打几个贯孔或者盲孔。

在层与层的转换过程中需要打孔，在需要打孔的地方按下命令Ln（n代表层数），同时可以在总体参数设置中的Routing中选择Layer Pair，比如我设置TOP和BOTTOM层为一个Pair，那么在换层时可以之间按F4键就可以完成我所选择的Layer Pair之间的换层了。

布线

• 如果希望走线停止则用键盘的Ctrl+鼠标的左键，便可以停止。 注意选择走线停止的选项：

布线

• 电源线在同一层不要出现回路，走完电源之后要进行检查，看是否有漏走的电源。

• 走完电源部分后，可以把BB与RF之间的连线的部分从BBIC中优先走出来。接下来是走声音线，声音线是差分线路，差分就是两根平行走线等长等宽。声音线不希望受到别的讯号的干扰，所以会选择用相关的“地”将它们包围保护起来。

布线

• 声音线不希望有过多的换层和跳线，最好在同一层将声音线全部走完，如果必须要跳层时，也要确保两根差分线在同一处开始换层并且走线满足差分要求。

• 在走完这些重要的走线之后就可以去布剩下的信号线了。

布信号线时，先走BBIC的连线，现在所布的PCB大多都会有两个或是两个以上的BGA元件，所以

要先把他们之间的走线连完。

布线

• BGA一般会出现在多层板中，BGA元件的特点是PIN脚多，间距小，我们一般用1-2层来走完BGA的走线。

• 走线完成之后要进行检查，主要是检查是否有短、断路的情况，并把这些情况改正到0 Error为止。

• 检查无误了就可以开始铺地了。

布线

• 铺地

先把所有的接地的引脚分别做过孔处理，在表层铺地时，用菜单上的Copper Pour画出铺地范围，然后用Select Shapes选中此外框，右击，选择Query/modify来选择它的属性（GND）再用Flood进行铺地。

在内层铺地时选择Plane Area来画铺地范围，然后铺铜。注意不同属性的地的范围在同一层是不可以交叉覆盖的。

布线

关于FGND的问题：一定要在每一层的

板边都铺上，尤其是手机板防静电。

观察铺地的结果，把走线调得紧凑些，

可以加大地的面积。我们希望是每一层都有一块比较完整的地，所以很多地方都需要在铺完地之后去调整。

不同的地之间一定要留好间距。

布线

• 当布线工作完成差不多的时候，RF部分的Layout工作也已经完成，我们需要把BB与RF部分整合到同一个PCB上，具体步骤：

1、先把RF部分的PCB全部选中。（所有的内容在滤波器中都要勾上）

2、设置原点（右键Set Group Origin）3、右键make Reuse。4、打开BB部分的PCB，用ECO工具，选择Add

Reuse，将刚才的RF部分加入。

5、将Reuse打散，比较电路图进行修改。

CHECK

• PCB在完成布局布线之后需要做整体的CHECK，主要需要进行以下几个方面的CHECK：

1、短断路检查，步骤：

用Tools菜单中的Verify Design检查它的连线是不是有短路，Net是否有断开的。具体对话框如下所示：

CHECK

一直修改到Verify Design中的Error为0为止.

CHECK

2、电路图比对

在上述检查无误之后，要将PCB与最新的电路图进行比对，可以防止在Layout过程

中硬件工程师对电路原理图进行修改但PCB并没有更新的情况。

电路比对的步骤如下页所示：

CHECK

1）打开需要比对的PCB，按File菜单中的Report弹出如下对话框：

↓

CHECK↓

2）接着打开最新的电路图：

CHECK

按照生成网络表的步骤去生成一张网络表：

将刚才复制的内容放网络表的头文件名

中，然后另存。

3）打开PCB的Tools菜单中的Compare/Tools，弹出如下对话框：

CHECK

如图示填写

CHECK运行完上述步骤之后,会弹出ECO Report,这里

包含了所有PCB与电路原理图不同之处。我们可以按照需要去修改ECO File，然后把修改好的ECO导入PCB中。

电路图比对之后，要进行下一步CHECK。3、机构图比对：

因为在PCB Layout的过程中，机构也在不停地考量和修改机构图，在Layout的时候要不时地注意机构的限高和外型的变化。及时的修改。 Layout完成之后也需要去检查与机构图是否一致。

CHECK

与机构图比对时需要导入机构最新的元件摆放、限高和外框图。

需要检查的项目：

1、外框是否一致；

2、元件的摆放是否超出机构限高；

3、需要按机构要求摆放的元件是否错位；

4、机构给出的NP孔的数目、大小、位置是否一致；

5、最后要确定一下元件的型号是否有变动。要及时发现以上问题。

连片图尺寸图的制作

所有的检查都完成以后，就可以制

作连片尺寸图了，步骤如下：

1、打开单片尺寸图，另存为连片图，将图上除了外框和框内的HOLE，其余的全部删

除干净。

2、在板边找一处最外的一处去画一条长为3mm的线，为的是让板与板的间距达到3mm。画线的步骤为：点击软件上的画图工具Line或是使用键盘的快捷键L然后ENTER。

连片图尺寸图的制作

3、把边框全部选中，用工具copy object，在AutoCAD的下方的命令栏中写上指令M，M代表复制多少个，然后在单片尺寸图上选择一个基准点，让软件的画线状态处于直角状态，我们复制的几个单片图就会在同一水平直线上，注意每个单片之间的距离必须大于等于3mm。

4、然后要给这些连片画上外框，在画外框时，F8键可以完成直角和任意角的转换，第一层外框距板边为3mm。

连片图尺寸图的制作

5、接着画第二层外框，距第一层外框的距离为10mm。方法为：选中第一层外框，用工具Offset，在下方的命令栏输入10（代表第一层外

框距第二层外框的距离），然后点击第一层外框，再在第一层外框之外点击一下，就OK了。

6、画邮票孔。邮票孔的直径为0.4mm，两孔的间隔为1mm，先选择画孔的位置，然后用工具circle画上第一个圆，选中此圆，用工具Array去制作邮票孔。下图是Array的界面，在相关的选项中填上我

们所需要的数值。

连片图尺寸图的制作

7、加定位孔和光学点。

连片尺寸图的定位孔的直径为3.6mm，距板边的距离是5mm。光学点的内框边长为1.2mm，外框边长为3.6mm。注意四周的

光学点的中心和它对应的定位孔的中心是在一条垂直线上，且所有的光学点都不应对称。

8、把已经画好的正面的尺寸图，进行Mirror就可以得到Bottom的连片尺寸图。

9、加尺寸，用工具Linear Dimension。

输出

• PCB Layout结束后需要把它输出成我们想要的格式，首先要将CAM中的内容进行设

置，步骤如下：

打开File中的Cam选项，对它进行编辑。

输出

• 点击Add之后弹出如下对话框：

输出

• 然后按Edit按钮对输出层进行编辑：

输出

• 接着进行以下操作：

输出

• 修改Device Setup…这一步只需要做一次，

在以后的每一层设置中都会有。

输出

• 弹出下框，我们需要修改Units/MM和Output选项中的RS-274-X：

输出

• 将所有需要输出的层都进行如上的设置，然后按run去把他们输出来。

输出

• 在输出的时候要注意仔细去检查输出的内容是否是我们所需要的，每一层都要检查。我们也可以找一个已经成功量产的PCB去导出它的CAM设置，然后在以后的PCB中都去导入这个设置。当然，在输出的时候依然需要仔细的检查。

输出

• PCB输出完之后可以用GC_CAM软件去检查, GC_CAM的使用方法如下所示。

1、打开软件：软件的界面

输出

2、按下右下脚的Layer List的按钮：

输出

3、先输入钻孔资料，再输入其他层Gerber：

输出

• 按照顺序输入钻孔资料

输出

4、再导入其他层信息：

输出

在输入时一定要按顺序，这个顺序要和下一步的Aperture List的顺序一致。

输入好之后要将每一层前面的名称该为a1、a2、a3…

点Close键。

接下来我们按下软件右下脚的Aperture List键：

输出

• 弹出如下对话框：

输出

输入*.rep进行文件选择：

输出

输出

5、Gerber资料的读取：

1）钻孔资料：按Ctrl+L

输出

• 点OK，弹出

输出

• 点OK——NO——OK弹出钻孔的资料

输出

• 读出其他资料：

输出

输出

输出

• 这样就可以成功地将Gerber资料读取了，也可以用Ctrl+L选择AUTO这一项去把他们

都读出来。

Gerber及打件资料处理

• Gerber：一般我们在厂家出Gerber的时候

会准备四份资料：

1、制作规格书；

2、 Gerber File；3、单片尺寸图；

4、连片尺寸图；

Gerber及打件资料处理

• 打件资料的制作

1、.ASCII文件：在PCB中File/export/Section

Gerber及打件资料处理

2、.CSV文件：主要是生成TOP、BOTTOM的元件坐标。在PCB中File/CAM plus：

Gerber及打件资料处理

3、Location的PDF档：

在PCB中把元件的名称都编辑好，HOLE和不用上件的名称隐藏，主要是输出元件的名称、外框和测试点的NET名称。在编辑

调整的时候要注意文字和外框之间不要重叠。编辑好之后就可以将TOP和Bottom层的Location转成DXF格式（先将Location 那一层输出为Gerber，再在CAM软件中将它转成DXF）。在AUTOCAD中对它进行编辑，最后转成PDF格式的文件即可。

Gerber及打件资料处理

4、钢板文档的制作：

1）先TP、BP的Gerber资料导入GC-CAM软

件。

2）导入连片尺寸图：

把连片图按要求编辑，然后在GC中的Layer list选择路径后，按ctrl+L，选择DXF这一项，对话框和选择如下：

Gerber及打件资料处理

连片图所在的层的名称

Gerber及打件资料处理

• 导入后，要把连片尺寸图的这三层合并为一层。方法：先把刚才导入的PCB的Gerber每一层都设置为View状态，把连片图所在的三层设置为Eidt状态，把这几层输出为一层，用ctrl+F4，在对话框中选择RS-274X/OK/选择输出路径/选择输出的层。

• 合并后，需要进行编辑，快捷键E。需要把TP和BP放在连片图上：方法如下：

Gerber及打件资料处理

• 把PCB全部选中，在编辑框中选择Both（PADS AND TRACE）模式。用ctrl+鼠标的右键来把PCB与连片图的距离拉近，然后找到PCB的基准点ctrl+N/Z（基准点）ctrl+U（换单位）。再在连片图上也找到这个点，按O就可以把PCB放到与连片图重叠的位置。然后在复制几个PCB，先要查间隔，在一边选择基准点，再选中另一边相同的点，按快捷键A，填写复制的个数和距离。

Gerber及打件资料处理

• 加光学点：选择编辑模式PADS，然后在Layer list的连片图的那一层新建一个光学点，找好基准点用Ctrl+shift+j，之后用ctrl+entrl就可以完成加光学点的任务，最后要分别输出TOP和BOTTOM层。

• 完成这一步之后PCBLayout工作就完成了。