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1、电子CAD-Protel 99SE 黄飞,8.1 印刷电路板基础 印刷电路板的结构 元件的封装（Footprint） 焊盘（Pad）与过孔（Via） 铜膜导线（Track） 安全间距（Clearance） 8.2 PCB编辑器 PCB编辑器的启动与退出 PCB编辑器的画面管理,8.3 电路板的工作层 工作层的类型 工作层的设置 工作层的打开与关闭 8.4 设置PCB工作参数 Options选项卡的设置 Display选项卡的设置 Colors选项卡的设置 Show/ Hide选项卡的设置,Defaults选项卡的设置 Signal Integrity选项卡的设置 8. 5 PCB中的定位 使用
2、PCB MiniViewer定位 手动移动图纸 跳转到指定位置 PCB管理器中Browse PCB 选项卡的功能,8.1 印刷电路板基础 印刷电路板的结构 1. 单面板 指仅一面有导电图形的电路板，也称单层板。单面板的特点是成本低，但仅适用于比较简单的电路设计，如收音机、电视机。对于比较复杂的电路，采用单面板往往比双面板或多层板要困难。 2. 双面板 指两面都有导电图形的电路板，也称双层板。其两面的导电图形之间的电气连接通过过孔来完成。由于两面均可以布线，对比较复杂的电路，其布线比单面板布线的布通率高，所以它是目前采用最广泛的电路板结构。,3. 多层板 由交替的导电图形层及绝缘材料层叠压粘合而
3、成的电路板。除电路板两个表面有导电图形外，内部还有一层或多层相互绝缘的导电层，各层之间通过金属化过孔实现电气连接。它主要应用于复杂的电路设计，如在微机中，主板和内存条的PCB采用46层电路板设计。 元件的封装（Footprint） 元件封装的分类 针脚式元件封装：常见的元件封装，如电阻、电容、三极管、部分集成电路的封装。这类封装的元件在焊接时，一般先将元件的管脚从电路板的顶层插入焊盘通孔，然后在电路板的底层进行焊接。由于针脚式元件的焊盘通孔贯通整个电路板，故在其焊盘的属性对话框内，Layer（层）的属性必须为Multi Layer（多层）。,表面粘贴式元件封装：现在，越来越多的元件采用此类封装
4、。这类元件在焊接时元件与其焊盘在同一层。故在其焊盘属性对话框中，Layer属性必须为单一板层（如Top layer 或Bottom layer）。,（a）AXIAL0.4 (b)DIODE0.4 ( c)RAD0.4 (d) FUSE （电阻类） （二极管类） （无极性电容类） （保险管）,图8.1 常见元件封装,2. 元件封装的编号 元件封装的编号规则一般为元件类型+焊盘距离（或焊盘数）+元件外形尺寸。根据元件封装编号可区别元件封装的规格。如AXIAL0.6表示该元件封装为轴状，两个管脚焊盘的间距为0.6英寸（600mil）；RB.3/.6表示极性电容类元件封装，两个管脚焊盘的间距为0.3英
5、寸（300mil），元件直径为0.6英寸(600mil)；DIP14表示双列直插式元件的封装，两列共14个引脚。,焊盘（Pad）与过孔（Via） 焊盘（Pad）的作用是用来放置焊锡、连接导线和焊接元件的管脚。根据元件封装的类型，焊盘也分为针脚式和表面粘贴式两种，其中针脚式焊盘必须钻孔，而表面粘贴式无需钻孔。,圆形焊盘 方形焊盘 八角形焊盘 表面粘贴式焊盘,针脚式焊盘的尺寸,图8.2 常见焊盘的形状与尺寸,对于双层板和多层板，各信号层之间是绝缘的，需在各信号层有连接关系的导线的交汇处钻上一个孔，并在钻孔后的基材壁上淀积金属（也称电镀）以实现不同导电层之间的电气连接，这种孔称为过孔（Via）。,过
6、孔有三种，即从顶层贯通到底层的穿透式过孔；从顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔；在内层间的隐藏过孔。过孔的内径（Hole size）与外径尺寸（Diameter）一般小于焊盘的内外径尺寸。图8.3为过孔的尺寸与类型。,(a) 过孔的尺寸 (b) 穿透式过孔 (c) 盲过孔,图8.3 过孔的尺寸与类型,铜膜导线（Track） 印刷电路板上，在焊盘与焊盘之间起电气连接作用的是铜膜导线，简称导线（Track）。它也可以通过过孔把一个导电层和另一个导电层连接起来。,安全间距（Clearance） 进行印刷电路板设计时，为了避免导线、过孔、焊盘及元件间的距离过近而造成相互干扰，就必须在他们之间留出一定
7、的间距，这个间距就称为安全间距。图8.4为安全间距示意图。,图8.4 安全间距,8.2 PCB编辑器 PCB编辑器的启动与退出 1启动PCB编辑器 （1）通过打开已存在的设计数据库文件启动 执行菜单命令File|Open或单击打开图标，在弹出的对话框中，在相应路径下找到要打开的设计数据库文件名，单击打开按钮。 展开设计导航树，双击Documents文件夹，找到扩展名为“.PCB”的文件，单击该文件，就可启动PCB编辑器，同时将该PCB图纸载入工作窗口中。 （2）通过新建一个设计数据库文件进入 执行菜单命令File|New，弹出新建设计数据库对话框。在Database File Name文本框中
8、键入设计数据库文件名，扩展名为.ddb，单击OK按钮，即可建立一个新的设计数据库文件。, 打开新建立的设计数据库中的Documents文件夹，再次执行菜单命令File|New，弹出如图8.5所示的New Document（新建设计文档）对话框，选取其中的PCB Document 图标，单击OK按钮，即在Documents文件夹中建立一个新的PCB文件，默认名为“PCB1”，扩展名为.PCB，此时可更改文件名。,图8.5 New Document (新建设计文档)对话框, 双击工作窗口中的或单击设计导航树中的PCB1.PCB文件图标，就可启动PCB编辑器，如图8.6所示。图中左边是PCB管理窗口
9、，右边是工作窗口。,PCB管理器窗口,浮动工具栏,工作窗口,工作层标签,文件标签,图8.6 PCB编辑器,2. 退出PCB编辑器 在PCB编辑器状态下，执行菜单命令File|Close，或在PCB管理器中，用鼠标右键单击要关闭的PCB文件，在弹出的快捷菜单中，单击Close命令。 PCB编辑器的画面管理 1画面显示 （1）画面的放大 使用快捷键Page Up键 。 （2）画面的缩小 使用快捷键Page Down键。,（3）对选定区域放大 区域放大：执行菜单命令View|Area或用鼠标单击主工具栏的 图标，光标变为十字形，将光标移到图纸要放大的区域，单击鼠标左键，确定放大区域对角线的起点，再移
10、动光标拖出一个矩形虚线框为选定放大的区域，单击鼠标左键确定放大区域对角线的终点，可将虚线框内的区域放大。 中心区域放大：执行菜单命令View|Around Point，光标变为十字形，移到需放大的位置，单击鼠标左键，确定要放大区域的中心，移动光标拖出一个矩形区域后，单击鼠标左键确认，即可将所选区域放大。 （4）显示整个电路板/整个图形文件 显示整个电路板：执行菜单命令View|Fit Board，可将整个电路板在工作窗口显示，但不显示电路板边框外的的图形。, 显示整个图形文件：执行菜单命令View|Fit Document或单击图标 ，可将整个图形文件在工作窗口显示。如果电路板边框外有图形，也
11、同时显示出来。图8.7是两个命令执行后的结果对比。,（a） 执行菜单命令View|Fit Board (b) 执行菜单命令View|Fit Document,图8.7 两条命令的效果对比,（5）采用上次显示比例显示 执行菜单命令View|Zoom Last，可使画面恢复至上一次的显示效果。 （6）画面刷新 使用快捷键END键。 窗口管理 （1）多窗口的管理 以同时打开2个设计数据库文件为例，在菜单栏的Windows菜单中有6项命令。, Title命令：窗口平铺显示。 Cascade命令：窗口层叠显示。 Title Horizontally命令：使所有打开的文件窗口以水平分割平铺的方式显示在工作
12、窗口中。 Title Vertically命令：使所有打开的文件窗口以垂直分割平铺的方式显示在工作窗口中。, Arrange Icons命令：使打开的文件窗口最小化时的图标在工作窗口底部有序排列。 Close All命令：执行该命令，可关闭所有窗口。 （2）单窗口的管理,在当前工作窗口顶部显示的文件标签中，用鼠标右键单击某一文件，可弹出快捷菜单，各菜单命令的功能如下：, Close：关闭该文件。 Split Vertical：将该文件与其它文件垂直分割显示。对所有的文件都执行该命令，则所有文件窗口都会进行垂直分割显示。 Split Horizontal：将该文件与其它文件水平分割显示。对所有文
13、件都执行该命令，则所有文件窗口都会进行水平分割显示。, Title All：所有窗口平铺显示。 Merge All：隐藏所有文件。文件以标签的形式显示，单击某标签即可显示相应的文件的内容。,3PCB的工具栏、状态栏、管理器的打开与关闭 （1）工具栏的打开与关闭 执行菜单命令View|Toolbars，弹出一个子菜单如图8.8所示。 在子菜单中选择相应工具栏名称。,图8.8 View|Toolbars弹出的子菜单,（2）状态栏与命令栏的打开与关闭 执行菜单命令View|Status Bar，可打开和关闭状态栏。 执行菜单命令Viw|Command Status，可打开与关闭命令栏。,（3）PCB
14、管理器的打开与关闭 执行菜单命令View|Design Manager，或用鼠标单击主工具栏的 图标，可打开与关闭PCB管理器。打开PCB管理器。 8.3 电路板的工作层 工作层的类型 执行菜单命令Design|Option，系统将弹出如图8.9所示的Document Options对话框。 Signal layer(信号层) 信号层主要用于布置电路板上的导线。Protel 99 SE提供了32个信号层，包括Top layer（顶层）、Bottom layer（底层）和30个MidLayer（中间层）。,图8.9 Document Options对话框,2Internal plane laye
15、r（内部电源/接地层） Protel 99 SE提供了16个内部电源层/接地层。该类型的层仅用于多层板，主要用于布置电源线和接地线。我们称双层板、四层板、六层板，一般指信号层和内部电源/接地层的数目。 3. Mechanical layer（机械层） Protel 99 SE提供了16个机械层，它一般用于设置电路板的外形尺寸、数据标记、对齐标记、装配说明以及其它的机械信息。机械层可以附加在其它层上一起输出显示。 4. Solder mask layer（阻焊层） Protel 99 SE提供了Top Solder（顶层）和Bottom Solder（底层）两个阻焊层。 5. Paste mas
16、k layer（锡膏防护层） Protel 99 SE提供了Top Paste（顶层）和Bottom Paste（底层）两个锡膏防护层。,6. Keep out layer（禁止布线层） 禁止布线层用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区，在该区域外是不能自动布局和布线的。 7. Silkscreen layer（丝印层） 丝印层主要用于放置印制信息，如元件的轮廓和标注、各种注释字符等。Protel 99 SE提供了Top Overlay和Bottom Overlay两个丝印层。 8. Multi layer（多层） 电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板，与不同的导电图形层建立电气连接关系，因此系统专门设置了一个抽象的层，多层。一般，焊盘与过孔都要设置在多层上，如果关闭此层，焊盘与过孔就无法显示出来。,9
