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[技术文章] 使用AD绘制四层板的主要步骤

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发表于 2024-1-12 14:26:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

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PCB中层的说明



添加目标层



布线


PCB中层的说明
新建一个空白工程,并往里面添加原理图和PCB文件,可以看到在PCB界面工作区下部分有各种颜色的图标:

                               
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这就是层(Layer)。AD20默认的Layer有13个,如下表:
Layer含义
Top Layer顶层,该层通常用于布线
Bottom Layer底层,该层通常用于布线
Mechanical 1机械层1,该层可用于设计PCB的机械外形
Top Overlay顶层丝印层,顶层元器件丝印、字符
Bottom Overlay底层丝印层,底层元器件丝印、字符
Top paste顶层助焊层,一般用于贴片元件的SMT回流焊过程时上锡膏
Bottom Paste底层助焊层,一般用于贴片元件的SMT回流焊过程时上锡膏
Top Solder顶层阻焊层,敷设阻焊绿油,以防止铜箔上锡,保持绝缘
Bottom Solder底层阻焊层,敷设阻焊绿油,以防止铜箔上锡,保持绝缘
Drill Guide钻孔定位层,焊盘及过孔的钻孔的中心定位坐标层
Keep-Out Layer禁止布线层,可用于设计PCB机械外形
Drill Drawing钻孔图纸层,焊盘及过孔的钻孔孔径尺寸描述层
Multi-Layer通孔层,抽象的层,仅显示过孔和焊盘
    [li]点击键盘“L键”可以打开层和视图的设置[/li][li]左键单击工作区左下角也可以打开层和视图的设置[/li][li]右键单击对应的层可对当前层进行操作[/li]

                               
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添加目标层
四层板,顾名思义就是有四层的电路板,它通常由顶层信号层、中间层(内电层)Power层、中间层GND层和底层信号层组成。顶层信号层Top Layer和底层信号层Bottom Layer已经存在,中间层的两层则需要我们添加。
点击Design -> Layer Stack Manager,或者快捷键:D+K,打开层叠设置:

                               
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接下来会弹出以下界面:

                               
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该界面先记住它,后面有用,然后点击右上角关闭,当前的层叠结构如下图所示:


                               
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PCB中默认的层叠结构Dielectric 的意思是电介质,是Top Layer与Bottom Layer之间的绝缘材料,不用进行操作。我们需要的是往Top Layer与Bottom Layer之间添加两层中间层。
在Top Layer所在的行执行:右键 -> Insert Layer below,可以看到有好几个选项:

                               
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各选项意思如下:
可添加的类别含义
Signal信号层,又叫正片层,同Top Layer和Bottom Layer
Plane负片层,专用于4层板以上的电源或地走线
Core制作板的基础材料,双面包铜,具有一定的硬度及厚度
Prepreg用于多层印制板的内层导电图形的粘合材料及绝缘材料
Sureface Finish------
这里我们选择Signal或Plane:

                               
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AD20中默认是一次添加两层相同类型的内电层,如果我们想设置内电层不同类型,即一层是signal另一层是plane,则需要用到我们刚刚记住的界面。
点击软件右下角panels-&gtroperties:

                               
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在弹出来的界面中取消勾选Stack Symmetry,即可设置不同类型的内电层:

                               
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添加好目标层后,我们可以双击修改层的名字:

                               
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然后我们保存设置,接着关闭该界面,可以看到工作区底部的Layer多了名为POWER和GND的层:

                               
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如果觉得新加的层的颜色不喜欢,可以在层和视图(Layers&Color)的设置中修改,具体看前文。


布线
为了节省时间,这里直接去另外一个布局好的PCB中把电源和地线布在新添加的层中,如下图所示:

                               
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层与层之间的连接是通过过孔/焊盘实现的,多层板同样如此。我们在放置元器件的Top Layer或Bottom Layer先把电源和GND(或其他的走线)通过过孔引出(这里仅引出小部分举例):

                               
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把3.3V和5V的端子置于名为POWER的中间层连接,把GND置于名为GND的中间层连接,首先来看POWER层。
由于我们在上面设置POWER层的类型是Signal,因此在POWER层中像Top Layer与Bottom那样布线即可。
这里要注意的是,新层使用的是默认规则,之前设置的规则对新层是不起作用的,因此添加层后需要对该层的规则进行修改。如下图所示:

                               
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修改后连接5V和3.3V的网络,效果如下:

                               
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可以看到该区域的POWER网络已经连接上了。接下来连接GND网络到GND层。
GND层的类型是Plane(前文设置了),这类层的布线与Signal有很大的不同。如果我们把整个GND层用作GND网络,则左键双击该层布板区域,在弹出的窗口选择GND网络:

                               
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点击OK后,效果如下图所示:

                               
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可以看到焊盘/过孔变成了十字。
如果只想在该层某个部分使用GND网络,则可以通过放置闭合的Line实现,具体操作如下:使用Line工具 -> 圈出目标区域 -> 形成闭合区域 -> 双击该区域 -> 选择GND网络:

                               
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可以看到该封闭区域与周围的颜色不一样,点击OK,效果如下:

                               
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可以看到除了封闭的区域外,其他地方的GND网络是没有连接起来的。
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