原创 电路板设计入门 第十八天 记 20180909

DRC检查分为在线和设计完成后。

   在线DRC检查指的是在设计中能够进行查错功能。例如，两线距离过进，元件焊盘重叠，就会出现即时报错。并会根据布线规则，及时避开等。设计完成后的检查主要对间距，电气网络连接，线宽等进行检查，并生成错误报告。当修正错误以后，一定要再次进行DRC检查，这样反复的工作，直到DRC检查无任何报错出现为止。有些CAD功能不是很完备，例如孔径设计得比焊盘大却无法检查出来。所以一定要留意。除了利用DRC，必要的一些地方还需要利用肉眼去检查。这个时候需要把各层利用打印机打印出来。检查是否有同电位被隔离的情况，特别是电源铜箔。多个电源铜箔区域存在时，是否出现了电气隔离，不仅是在图形上，还需要在电气网络上进行检查。同一电位走线间发生短路时，软件无法检查出来，需要人工检查。另外，印字也需要人工检查，当印字与走线或焊盘相重叠时，就很难辨认出来了。所以制版前需要做好印字检查这项繁琐的工作。

CAD的输出文件

  各种CAD的输出会有所不同，大体生成以下文件。
电路板数据又称为PCB文件。里面记载了有关电路板设计的配线数据和元件位置数据

以protel99se为例:
  生成的文件有gerber数据（元件的布线层，绝缘层，印字层等），
  贴片用的蒙板数据，贴片元件的坐标数据，插件的钻孔数据。
  数据的格式为RS-274X，
  有的CAD在生成gerber数据之前，先生成Aperture数据，Aperture是自动生成的，但要事先设定绝缘层和焊盘距离，蒙板开口与焊盘的大小关系等。Aperture数据可以以D代码的形式表现出来。可以利用D代码来手动修改布线宽度，焊盘大小，绝缘层开口大小等。
下表为之前举例的LED点灯电路的CAM数据。主要包括 开孔数据，元件表，元件位置数据，gerber数据。

开孔数据	开孔数据
	LedFlash.TXT
	LedFlash.DRL
	LedFlash.DRR
元件位置表	坐标数据
	Pick Place for LedFlash.txt
	Pick Place for LedFlash.csv
	Gerber输出数据
元件面（表面）布线层	LedFlash.GTL
焊接面（底面）布线层	LedFlash.GBL
元件面（表面）印字层	LedFlash.GTO
元件面（表面）蒙板层	LedFlash.GTP
元件面（表面）绝缘层	LedFlash.GTS
焊接面（底面）绝缘层	LedFlash.GBS
元件外形层	LedFlash.GM1
元件尺寸层	LedFlash.GM2
元件开孔尺寸层	LedFlash.GD1
元件开孔导向层	LedFlash.GG1
元件报告	LedFlash.REP
元件表	元件表
	BOM for LedFlash.bom
	BOM for LedFlash.txt
	BOM for LedFlash.csv

与此之外，为了配合制作电路，还需要向电路板的生产厂家提供电路板图纸，大体可分为元件配位图和元件布线图纸。
元件配位图
元件面（表面）

焊接面（底面）
因为例子中的只有元件面放置了元件，省略焊接层图纸。
元件布线图纸
是由gerber数据生成的。
   元件面布线层                          焊接面布线层                              元件面印字层

  元件外形层                                元件焊接用蒙板层                    元件面绝缘层
 
 焊接面绝缘层                             开孔位置导向层
 

  元件开孔尺寸


以上的文件再结合电路板制作式样书，传给电路板生产商就可以 用来生产电路板了。

关于 BGA/CSP 的焊装
 因为本人所在的是家小的家族企业，老板超抠，即想接BGA焊装又不想购买新设备。经过几次焊装试验失败，已经放弃带有BGA焊装的的电路板业务。只能说，不思进取，死期将至。 因为本人没有过多的接触过BGA，只能按参考书的路子来写。

   第一点，关于这个元件，是否要将所有的元件都放置上。
 
  按照通常的做法，一个IC元件会根据电源的数量来设计去耦电容的数量。但像BGA这样的IC，有的有
150多个电源引脚，一个板子安上9，10个这样的BGA，去耦电容的数量将是个噩梦。这还不算要焊装
其他元件。所以这是要实际去考虑的问题。电路设计上的合理性不一定等同于电路板设计的合理性。

   第二点，板子的两面来考虑焊接LSI
   理论上来说两面来焊接BGA是可行的，但实际上BGA的耐热较差，一般经不起二次通过贴片机。即使能通过，那也会因为采用的IC而令电路板的价格变得非常高昂。

   第三点，暴力设计
    适当地减少，改变一些元件和布线，勉强可以设计出要求的电路板。比如，有些存储器，可以不要卡槽，
直接焊装在电路板上。适当减少去耦电容，几个电源共用。但要考虑到变化比较大的电源的去耦电容的设计。
同型号的电阻器可以由单个的换成网络电阻器等。

介于本人专业水平有限，难免有错误以及疏漏。还请大家阅读后给予批评和建议。