[立创eda]PCB版绘制教程

立创eda设计教程

原理图的设计

PCB版绘制教程

四层PCB板设计教程

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1. PCB的布局

• 首先在原理图点击转换到PCB版中，

• 回到原理图，框选每个原理图的模块，进行布局传递，Ctrl+shift+X，找到对应PCB的功能器件了。并将每个功能模块分类号，

• 然后放置边框，先选择较大尺寸的，选中坐标原点进行放置。（嘉立创每个月有2次100mm*100mm免费打板子的机会）

• 在布局的时候，优先考虑布局大器件和芯片，以及供电接口，确定完这些后再挨个去考虑其他内容。
• 首先布局主控芯片，一般是选择放在板子的中间。但是这个板子是有wife和蓝牙通信功能的，那么四周都是铜皮和器件很容易干扰信号。所以对于有无线通信的芯片，一般都会选择放置在板子的周边。现在放置在板子的左边。

• 然后是放置oled，最好是放置正对着。

• 但是现在有个问题，主控是竖着的，而oled却是横着的，这样会很不协调，所以我们将主控芯片放置在上面，和oled进行居中对齐，

• 滤波电容一般是放在芯片电源输入部分摆放。
• 如果元器件移动太大了，我们还可以在右侧选择属性，修改网格属性，调小方便进行细调

• 由于当前飞线较多，我们可以隐藏当前的GND飞线，

• 接着放置的是供电接口，将大件进行居中对齐，这样会更加的协调，

• 然后回到原理图，USB接口部分输出的是5v的接口电源，是没办法给外设进行使用的，必须先经过降压电路进行降压，所以先对降压电路进行摆放，

• 首先5v的电源会先经过10uF和100nF的电容，然后再到降压芯片，输出的3.3v也会先经过两个滤波电容才会到板子的其他部分，

• TYPEC接口除了供电的功能外，还有下载的功能，接着布局串口下载部分，

• 然后是拓展排针接口，可以将他们居中对齐，然后调整网格尺寸，让他们左右移动相同的距离

• 电源拓展部分，靠近USB接口进行摆放，

• 然后是按键，将其放置在一边，使用H键，高亮某个引脚，并根据引脚的位置进行摆放，

• 最后是LED灯，尝试将其对称放置，

• 接着缩小板框，移动到合适的位置

• 最后，由于主控模组ESP32前面是板载天线，一般作镂空处理，将天线移动到板子的外面，另一种情况是对板子进行挖槽处理
• 挖槽处理：点击放置，挖槽区域，点击矩形，选中天线部分，

• 再次回到3D预览，点击变更，现在上面的天线部分就被挖掉了，天线下面就是镂空的区域，

• 注意镂空部分不能太靠近焊盘，否则会导致焊盘在机器切割的时候会损坏焊盘，

• 另一种情况是把天线放到板框的外面，把天线部分漏出来，同样不能太靠近焊盘，现在天线部分也是镂空在外面的。

• 现在放置四角的螺丝孔，用于固定板子

• 同样螺丝孔不能太靠近板框，不然这一块区域就会变得非常脆弱

1. 3D预览模型加载

• 当前oled是没有3D 模型的

• 我们可以在PCB编辑页，右侧栏中点击3D模型，来选择对应的3D模型

• 在系统库中，选择合适的3D模型，点击校准调整旋转，确保模型的大小和引脚能够对齐，并点击更新进行绑定

• 这时候回到3D模型，就有了oled的模型了

1. PCB布线

• 首先选择布线，单独布线（快捷键是W）
• 这个快捷键可以在设置部分修改

• 在走线时，一般遵循先进后远，先易后难的顺序，

• 先把较短的线连接在一起，如按键线

• 由于电源是需要给整个项目进行供电的，线宽要比普通的线要宽一些，所以电源走线放在最后进行处理。最后走3.3v和5v的线
• 我们先处理信号线，串口下载部分，这些线是比较短的，我们可以先进行连接。
• 注意：在走线时不要锐角走线或直角走线，同时在管脚处的走线角度尽可能小一点，所以在走完线后进行拉伸，保证走线的横平竖直

• 当出现了直角走线时，我们可以增加冗余导线，系统会提示是否删除多出来的冗余线段，我们选择忽略即可。这样我们就可以把原来的90度走线变成了一个锐角了。

• 在布线过程中，根据走线实时调整元件布局是正常的，比如在布线LED灯的时候，我们会发现放置在上面走线会更加的顺畅，我们来进行调整，让他更适合我们的走线。

• 在最开始布线的时候，我们可以先不管他的连接，先把两点进行连接，连接完成后再把导线进行拉伸调整

• 在连线时，可能会出现90度直线，我们再次点击导线进行调整连接，系统就会自动移除这个回路。

• 尽可能把拐角保持相同，这样才好看整齐

• 接下来把比较饶，不好连的线进行连接。
• 在走线的时候，我们需要避开oled的四个孔位，因为这是给oled固定的，后续我们可以在这四个孔放置螺丝来进行固定

• 在这里，为了防止我们忘记，我们可以在原理图处放置螺丝，并在PCB上这四个孔位放置螺丝。

• 信号线连接图

• 当顶层导线被堵住，走不了线时，我们可以从底层进行走线。

• 在这里，我们可以通过在导线上放置过孔，在放置的时候我们也要注意，两个过孔不能放得太近，否则会出现错误，跟焊盘不能太靠近板框一样，容易被误伤。
• 在放置的时候，由于美观考虑，我们会考虑进行对齐放置。

• 放置完过孔后，我们就可以选择底层走线了。
• 我们在图层处选择底层

• 现在我们走出来的线就是蓝色，代表现在是在底层走的线，

• 当走到合适的位置后，切换会顶层（快捷键是T）
• 从底层切换到顶层的快捷键是T，从顶层切换到底层的快捷键是B。按住键盘上的B，就能快速切换到底层。

• 对于这种本身就是一个大的过孔，本身就是穿透了顶层和底层的，所以我们就不需要额外放置过孔了。直接切换到底层进行连接。

• 然后，我们可以查看有哪些引脚没有连接，我们选择网络，点击飞线，可以发现还有7根飞线没有连接，我们依次来进行连接。

1. 信号线差分等长的处理

• USB的信号线，是和串口芯片进行通信的，如果我们对速度要求比较高的情况下，对数据线都会进行差分等长的处理，来保证信号的完整性，

• 选择网络中的差分对，点击新建，点击选择网络，选择USB_D+，系统就会自动匹配他的负网络，如果没有匹配的话，就再次单击选择即可。那么现在差分对就建立好了

• 然后我们再点击布线，选择差分对布线，连接可以发现，现在一次性走两根线了，这就是差分对

• 这里可以看到，系统是强行对他进行走线，我们需要对其进行调整。
• 选择单独布线，删除掉多余的导线

• 在调整的时候，我们可以发现，有差分对误差，这是因为差分对布线要求两条线必须是等长的。所以如果出现了差分对误差，我们就要对导线进行等长处理

• 这时候我们选择布线，选择等长调节。然后按住键盘的TAB键
• 在这里我们选择圆弧90度，间距调整为20mil，振幅调为8

• 然后，我们把框拉长，当调整到-5mil误差以内，就会绿色，表示符合差分对等长的要求了

1. 电源加宽走线

• 电源线是需要加宽的，下面是导线长度和对应电流的关系，我们通过查看数据手册，EPS32最小时需要0.5A的电流，我们可以放到到1倍，放大到1A的电流，对应的线宽是0.4mm

• 调整导线的宽度，选择属性，把单位切换回mm，现在的其实宽度是0.254mm。然后我们切换为自定义线宽，将单位切换为mil，因为我们在走线的时候习惯是以mil为单位进行设置的。
• 我们把线宽设置为20mil，相当于是0.5mm，按照对应的关系，他可以走1.35A的电流，是绰绰有余了，

• 但是在引脚处，加宽后的线是走不出来的，因为会有DRC错误，禁止我们的走线，因为和旁边的引脚有冲突了，这里我们就先不管，现将其他的焊盘进行连接。

• 在电源走线时，默认是先经过电容再连接芯片。

1. 区域填充加宽处理

• 在连接完成后，就只剩下串口接口部分了，我们继续把线宽调整为10mil，但是我们又担心10mil的走线电流承受能力不够，对于这种情况，我们可以选择绘制一个填充区域进行加宽，

• 选择放置，选择填充区域，选择多边形，像这样5v输入就能加宽了，

• 由于这里是一个90度的角度，我们右键选择添加3mil的圆角，这里就圆滑了。

• 这样就加宽了5v的输入。

1. GND网络铺铜连接

• 选择放置，铺铜区域为矩形

• 框选住板子所有区域，选择GND，

• 顶层和底层都要进行铺铜，

• 对于剩余一些飞线，我们可以直接进行导线连接。

1. PCB板的收尾工作

• 首先对铺铜进行关闭，按住键盘的shift+M键可以进行隐藏。

• 对一些不美观的走线进行调整，比如像下面的串口线，拐角角度较大，

• 然后打开铺铜显示，对剩余空白区域加上GND过孔，将底层和顶层的GND进行连接。

• 在放置过孔的时候要保持水平均匀的放置，这里我们不需要对所有的空白区域进行放置，适当性放一些即可，铺完铜后选择重建铺铜区域，

• 我们点击DRC，让系统帮助我们检查错误。必须DRC。DRC检查没有问题了，才能进行PCB下单。
• 调整丝印大小，我们可以选择其中一个丝印，右键点击查找，根据属性我们选择查找全部，在这里我们可以把所有的字体进行大小的修改。然后对丝印的位置进行调整，避免丝印重叠或者在焊盘上影响焊接或者查看，

• 然后，对不同的模块加入文字进行提示，回到PCB，点击放置，选择文本，输入相应的内容，选择顶层丝印层放置

• 将边框调整为圆角，防止割手，回到顶层，选择边框，将圆角半径设置为30mil，调整完成后选择DRC。

• 检查DRC时出现板框到普通之间的错误，这是因为我们调整了板框，但是没有调整铺铜区域，重新新建铺铜区域即可

• 最后可以在板子的空白区域增加logo来凸显板子的特色
• 点击放置，选择图片，在这里可以调整图片的大小，选为10，并将其选为顶层丝印层放置，

• 如果想进行彩色丝印的设置，我们打开设置，选择PCB封装，选择通用，选择启用彩色丝印工艺。

• 然后我们再次导入图片，在这里选择原图

• 放置完成后，回到3D预览，在标准丝印下是看不到效果的，在切换会彩色丝印才能看到，在这里是蓝色的。
• 彩色工艺默认是沉金工艺，白色的阻焊，这样可以凸显出图片的效果，

走线的时候，心中默念：横平竖直，拐角处尽量小一点，这样走出来的线既美观又好看。