U盘电路PCB板设计.ppt

《电子CAD－Protel DXP 电路设计》 第11章 U盘PCB板设计 本章学习目标 11.1 确定和添加元件封装 因为U盘体积非常小巧，电路板面积很小，所以电路板中的元件绝大部分采用SMD元件，以节省电路板面积。根据前面章节的介绍，并结合元件的实际外形和管脚排列情况，而且部分元件还参考了元件供应商提供的技术和封装参数，确定合适的元件封装如表所示。 数码抢答器元件封装表 1. 确定AT1201的封装 2. 确定IC1114的封装 3. 确定存储器K9F0BDUDB的封装 11.1.2自制元件封装 写保护开关SW1的外形和引脚封装 晶体振荡器Y1的外形和封装 11.1.3 添加元件引脚封装 U盘所需的封装库 2. 利用全局修改为各类元件添加封装 由于U盘元件很多，而且大部分元件的封装都采用贴片封装形式，而不是采用原原理图元件中的默认封装，所以如果采用逐个修改的方法，工作量将会很大，可以采取全局修改的方法。下面以全局修改电阻的封装为例。 全局修改电阻的封装 （1）将光标移到U盘原理图中的任意一个电阻上，单击鼠标右键，在弹出的对话框中选菜单 ，弹出如图所示的查找相似对象对话框，在【Resistor】项后选择【Same】，表示将选中图纸中所有的电阻。 查找所有电阻 修改电阻封装 可以看到图纸中所有电阻均处于选中状态，此时点击工作区右下方的【Inspect】按钮，弹出如图所示的Inspect面板，将【Current Footprint】栏修改为“C1005－0402”，按回车键确认输入。 11.2 新建PCB文件并绘制电路板边框 根据设计的要求和U盘外壳的限制，确定电路的长、高尺寸。经过分析，确定本电路板长、高参考尺寸为：45×15mm，并且受外壳固定柱的限制，中间有一个半径为1mm的半圆形的缺口，便于该电路板固定于U盘外壳中，如图所示。 11.2.1 利用向导制作U盘PCB板 单击【File】标签，将出现文件操作栏，选择【PCB Board Wizards …】，将出现如图所示的PCB板向导欢迎界面。 尺寸单位选择对话框 PCB板类型选择对话框 PCB板用户自定义对话框 信号层、内电源层选择对话框 过孔类型选择对话框 元件类型选择对话框 导线、过孔、安全间距设置对话框 PCB板向导完成对话框 PCB板向导完成的电路板 修改尺寸标注显示单位 修改后的尺寸标注 11.2.2 手工修改PCB板轮廓 11.3.1 载入元件引脚封装 11.3.2 设置内电层的网络属性 1. 如图所示，执行【Design】/【Layer Stack Manager…】，弹出如下页图所示的层堆栈管理器对话框。 层堆栈管理器对话框 修改内电层1的网络属性 双击层堆栈管理器对话框中的【Internal Plane1】层，弹出如图所示的层属性对话框，在【Net name】下拉列表框中选“VCC”，将该层作为电源VCC内电层。 设置好网络属性的内电层 11.4 多层板元件布局调整 元件载入PCB板后，就可以根据元件的布局规律进行布局，由于U盘电路板面积小元件多，元件密度很高，所以在布局前，必须仔细规划好元件的布局方案，U盘布局是否合理是整个项目的关键，它关系到U盘电路板布线是否成功以及整个电路的稳定性，因为本项目采用四层板，布线已经不是我们关注的首要问题。 11.4.1 确定布局方案 在高密度电路板中，是否需要双面放置元件是设计者首先要考虑的问题。一般情况下，如果在顶层能够完成元件的布局，尽量不要将元件放置在底层，因为一方面会提高电路板的设计难度和成本，另一方面也会增加元件装配的工序和难度。但对于U盘电路板而言，如果直接将元件放置在顶层，由于电路板太小，部分元件连放置的位置都没有，所以必须采取双面放置元件的办法。仔细分析原理图可以知道，U盘主要由以U2（IC1114）为核心的控制器电路和以U3（K9F0BDUDB）组成。所以可以考虑将二部分电路分别放置在顶层和底层，具体将U3（K9F0BDUDB）为核心的存储器电路放置在顶层元件面，而将U2（IC1114）为核心的控制器电路放置在底层的焊接面。 11.4.2 设置布局参数 1. 修改图纸参数 执行菜单命令【Design】/【Options…】，将弹出如图所示的PCB图纸选项，将光标移动栅格【Snap Grid】和元件栅格【Component Grid】均修改为5mil，并将电气栅格【Electrical Grid】修改为5mil。 修改PCB图纸参数 2. 修改元件安全间距 由于电路板面积太小，元件的安全间距可以设置得更小一些，从而使元件可以