温湿度变送器之硬件设计——PCB铺铜&DRC检查(19)

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铺铜

铺铜作用

  1. 铺铜和gnd连接,可以减小回路面积
  2. 增加散热
  3. 降低电阻
  4. 屏蔽信号
  5. 增加板子的机械特性
  6. 抑制噪声和高频干扰
  7. 使得信号可靠连接

kicad铺铜操作

  • 选择填充工具
  • 选择信号gnd
  • 画出需要铺铜的位置,焊盘选择花焊盘
  • 注意,不同信号的铺铜面积不要交叉

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DRC检查

DRC(Design Rule Check)检查根据预设的电气规则,标注不满足布线要求的位置。 比如:

  • 最小线宽
  • 最大过孔
  • 安全距离
  • 元器件距离
  • 元器件间距 等等,DRC检查是保证PCB设计正确性和完整性的重要保证。通过DRC检查,我们才能正确的输出可以用于制造的PCB文件。 kicad的drc监测工具是一只小瓢虫的按钮,点击

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本次布线有两种类型的错误

  • 布线靠近焊盘
  • 外框重叠

对于外框重叠,错误原因是我们放置的接线端子,之所以重叠了外框是根据接线端子的拼接特性需求,这个错误不予理会
布线靠近焊盘,我们点击这个错误,找到布线错误的位置。

image.png 检查发现,J9-1的1号针脚的net应该是错了,没有和dout4_1连接。返回原理图检查

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果不其然,修正。重新进行DRC检查,问题仅剩下外框重叠。
OK,到这一步整个PCB已经画完。

优化

之前提到过,对于发热量大的LDO器件,我们可以在散热焊盘上增加大的过孔用来散热,并需要在底部的阻焊层开窗,增加散热性能。

  • 前面的设计及中,我们已经在GND焊盘上放置了9个大的过孔用来散热
  • 下面优化阻焊开窗 步骤:
  1. 切到B.mask层
  2. 点击放置多边形
  3. 注意,我们做阻焊开窗的时候,要保证开窗的是GND铺铜,不要把信号线暴露出来。
    效果如下:

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正视图:

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侧视图:

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结语

kicad的3D效果图一般是用来确定板子的布局是否合理。另外一点就是检查器件的高低分布是否合理。
对于默认封装的元器件,具备3D视图。但是我们自己制作的继电器封装,很明显没有3D视图,这样对于我们判断板子的厚度或者高低布局不是很有利。
kicad配套的比较好的3D软件是freecad,也是一个开源的软件。有时间可以简单的制作一个继电器3D模型,我们更新一个看一下效果。有兴趣的朋友可以去使用一下freecad,还是很不错的。