《单片机原理与应用课件第四章-AD PCB设计-3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理与应用课件第四章-AD PCB设计-3（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5 PCB板的设计技巧 教学目的及要求：1. 熟练掌握PCB板的设计技巧2. 熟练掌握放置泪滴、放置过孔作为安装孔3. 熟练掌握布置多边形敷铜区域4. 熟练掌握放置尺寸标注、设置坐标原点等 教学重点: PCB板的各种设计技巧 教学难点：PCB板的各种设计技巧 复习： 交互式布线及PCB板设计技巧1 交互式布线 1.1 放置走线1.2 连接飞线自动完成布线1.3 处理布线冲突1.4 布线中添加过孔和切换板层5 PCB板的设计技巧在掌握了以上的布线方式后，可以对上一章设计的PCB板进行优 化，重新布局、布线后的PCB板如图10-25所示。图10-25 重新布局、布线后的PCB板由于新的PCB板元器
2、件的排 列比原来紧凑，所以PCB板的 布线区域及板边框的尺寸可缩小 。选择“Keep-Out Layer”层，将 布线区域的左边框向右移动，x 的坐标从103mm112mm；执 行“Design” “Board Shape” “Redefine Board Shape”命 令，鼠标点击（109mm， 30mm）、（190mm，30mm） 、（190mm，106mm）、（ 109mm，106mm）这4个坐标 ，将PCB板的边框缩小。在进行下面的学习之前，一定要先检查设计 的PCB板有无违反设计规则的地方，在主菜单中执 行择“Tools”“Design Rule Check”命令，弹 出“Desi
3、gn Rule Checker” 对话框，单击“Run Design Rule Check”按钮，启动设计规则测试。 如设计合理，没有违反设计规则，则进行下面的操 作。5.1 放置泪滴如图10-26所示，在导线与焊盘或过孔的连接处有一段 过渡，过渡的地方成泪滴状，所以称它为泪滴。泪滴的作用是 ：在焊接或钻孔时，避免应力集中在导线和焊点的接触点，而 使接触处断裂，让焊盘和过孔与导线的连接更牢固。Arc Arc Track 图10-26 泪滴的Arc和Track两种形状放置泪滴的步骤如下：（1）打开需要放置泪滴的PCB板，执行“tools”“Teardrops”命令， 弹出如图10-27所示泪滴设
4、置对话框。图10-27 泪滴设置对话框（2）在“General”设置栏中，如果选择 “All Pads”，将对所有的焊盘放置泪滴 ；如果选择“All Vias”，将对所有的过孔 放置泪滴；如果选择“Selected Objects Only”，将只对所选择的元素所连接的 焊盘和过孔放置泪滴。（3）在“Action”设置栏，Add单选按钮表示此操作将添加泪滴； “Remove”单选按钮表示此操作将删除泪滴。 （4）在“Teardrop Style”设置栏，设置泪滴的形状，其中“Arc” 和“Track”两种形状分别如图10-26所示。 （5）单击OK按钮，系统将自动按所设置的方式放置泪滴。5.2
5、 放置过孔作为安装孔 在低频电路中，可以放置过孔或焊盘作为安装孔。执行命令 “Place” “Via”，进入放置过孔的状态，按Tab键弹出Via对话框如图10- 28所示。 图10-28 Via对话框将过孔直径(Diameter )改为： 6mm 将过孔的孔的直径(Diameter ) 改为：3mm 然后放在PCB板的4个角上（ 116mm，37mm）、（183mm ，37mm）、（183mm， 99mm）、（116 mm，99mm ）。 把4个过孔放在PCB板后，成 绿色高亮，如图10-29所示。图10-29 放置安装孔的PCB板检查过孔为什么绿色高亮。 （1）在主菜单中选择 “Tools”
6、“Design Rule Check”命令，打开“Design Rule Checker”对话框。 （2）单击“Run Design Rule Check”按钮，启动设计规 则测试。 设计规则测试结束后，系统 自动生成如图10-30所示的检 查报告网页文件。错误原因：“Hole Size Constraint(Min=0.0254mm)(Max=2.54mm)(All)”。PCB板上孔的直径 最小0.0254mm,最大2.54mm 。而用户放置的过孔的孔的直径为3mm大 于最大值,所以出现绿色的高亮显示。修改设计规则：执行Design Rule命令，出现“PCB Rules and Const
7、raints Editor”对话框，选择Design Rules Manufacturing Hole Size，按鼠标右键，从下拉菜单中选择New Rule,出现Hole Size的 新规则如图10-31所示，将孔直径的最大值改为：4mm。图10-30 检查报告网页图10-31将孔直径的最大值改为4mm选择Design Rules Routing Routing Via Style，将Via Diameter(过孔直径)的最大值（ Maximum）改为：7mm，Via Hole Size(过孔的孔 的尺寸)的最大值（Maximum）改为：4mm，按 OK按钮即可。修改了这两个参数后的PCB板
8、无绿色高亮显 示。 5.3 布置多边形铺铜区域在设计电路板时，有时为了提高系统的抗干扰性，需要设置较大 面积的接地线区域（大面积接地）。多边形铺铜就可以完成这个功能， 布置多边形铺铜区域的方法如下。（1）在工作区选择需要设置多边形铺铜的PCB板层。（2）单击“Wiring”工具栏中的多边形铺铜工具按钮“ ”，或者 在主菜单中选择PlacePolygon plane菜单项。打开如图10-33所示的 “Polygon Pour”对话框。图10-33 “Polygon Pour ”对话框如图10-33所示的“Polygon Pour”对话框用于设置多边形铺铜区域的属性 ，其中的选项功能如下。“Fil
9、l Mode”用来设置多边形铺铜区域内的形状Solid(Copper Regions)：表示铺铜区域是实心的。Hatched(Tracks/Arcs)：表示铺铜区域是网状的。None(Outlines Only)：表示铺铜区域无填充，仅有轮廓、外围。“Track Width”编辑框用于设置多边形铺铜区域中网格连线的宽度。如 果连线宽度比网格尺寸小，多边形铺铜区域是网格状的；如果连线宽度和 网格尺寸相等或者比网格尺寸大，多边形铺铜区域是实心的。“Grid Size”编辑框用于设置多边形铺铜区域中网格的尺寸。为了使多 边形连线的放置最有效，建议避免使用元件管脚间距的整数倍值设置网格 尺寸。“Sur
10、round Pads With”选项用于设置多边形铺铜区域在焊盘周围的围 绕模式。其中，“Arcs”单选项表示采用圆弧围绕焊盘，“Octagons”单选 项表示使用八角形围绕焊盘，使用八角形围绕焊盘的方式所生成的 Gerber文件比较小，生成速度比较快。 “Hatch Mode”用于设置多边形铺铜区域中的填充网格式样，其中共有 4个单选项，其功能如下。“90 Degree”单选项表示在多边形铺铜区域中填充水平和垂直的连线网 格。“45 Degree”单选项表示用45的连线网络填充多边形。“Horizontal”单选项表示用水平的连线填充多边形铺铜区域。“Vertical”单选项表示用垂直的连线
11、填充多边形铺铜区域。以上各填充风格的多边形铺铜区域如图10-34所示。“None” “90 Degree” “45Degree”“Horizontal” “Vertical” 图10-34 各填充风格的多边形铺铜区域“Properties”区域用于设置多边形铺铜区域的性质，其中的各选项功 能如下。 Name：铺铜区域的名字，一般不用更改。Layer：下拉列表用于设置多边形铺铜区域所在的层。Min Prim Length：编辑框用于设置多边形铺铜区域的精度，该值设置 得越小，多边形填充区域就越光滑，但铺铜、屏幕重画和输出产生的时 间会增多。 Lock Primitive：用于设置是否锁定多边形铺
12、铜区域。如果选择该复选 框，多边形铺铜区域就成为一个整体，不能对里面的任何对象进行编辑 ，否则可以编辑里面的对象。 Locked：用于设置是否移动多边形铺铜区域在板上的位置。如果选择该 复选框，移动时给出一个提示信息：This Primitive is locked. Contiune？如果选择“Yes”，就可移动多边形铺铜区域，否则不能移动 。 Ignore On-Line Violations：设置多边形铺铜区域是否进行在线设计规 则检查。 “Net Options”区域用于设置多边形铺铜区域中的网络，其中的各选项 功能如下： “Connect To Net”下拉列表用于选择与多边形铺铜区
13、域相连的网络，一 般选择GND。5.4 放置尺寸标注1直线尺寸标注对直线距离尺寸进行标注，可进行以下操作。（1）单击“Utilities”工具栏中的尺寸工具按钮“”，在弹出的工具栏中选 择直线尺寸工具按钮“”，或者选择“Place”“Dimension”“Linear” 命令。（2）单击“Tab”键，打开如图10-39所示的“Linear Dimension”对话框 。图10-39 “Linear Dimension”对话框如图10-39所示的“Linear Dimension”对话框用于设置直线标注的属性 ，其中的选项功能如下。“Pick Gap”编辑框用来设置尺寸线与标注对象间的距离。“E
14、xtension Width”编辑框用来设置尺寸延长线的线宽。“Arrow Length”编辑框用来设置箭头线长度。“Arrow Size”编辑框用来设置箭头长度（斜线）。“Line Width”编辑框用来设置箭头线宽。“Offset”编辑框用来设置箭头与尺寸延长线端点的偏移量。“Height”编辑框用来设置尺寸字体高度。“Rotation”编辑框用来设置尺寸标注线拉出的旋转角度。“Text Width”编辑框用来设置尺寸字体线宽。“Text Gap”编辑框用来设置尺寸字体与尺寸线左右的间距。“Properties”区域用来设置直线标注的性质，其中的选项功能如下：“Layer”下拉列表用来设置
15、当前尺寸文本所放置的PCB板层。 “Format”下拉列表用来设置当前尺寸文本的放置风 格。在下拉列表中选择尺寸放置的风格共有4个选项 ：“None”选项表示不显示尺寸文本。“0.00”选项表 示只显示尺寸，不显示单位。“0.00mil”选项表示同 时显示尺寸和单位。“0.00（mil）”选项表示显示尺 寸和单位，并将单位用括号括起来。 “Text Position”下拉列表用来设置当前尺寸文本的 放置位置。 “Unit”下拉列表用来设置当前尺寸采用的单位。可 以在下拉列表中选择放置尺寸的单位，系统提供了 “mils”、“millimeters”、“Inches”、 “Centimeters”
16、和“Automatic”共五个选项，其中 “Automatic”项表示使用系统定义的单位。2标准标注标准标注用于任意倾斜角度的直线距离标注，可进行以下操 作设置标准标注。（1）单击“Utilities”工具栏中的尺寸工具按钮“ ”，在弹出 的工具栏中选择标准直线尺寸工具按钮“ ”，或者选择 “Place” “Dimension”“Dimension”命令。3坐标标注坐标标注用于显示工作区里指定点的坐标。坐标标记可以放 置在任意层，坐标标注包括一个“十”字标记和位置的（X，Y ）坐标，可进行如下操作布置坐标标注。（1）单击“Utilities”工具栏中的绘图工具按钮“ ”，在弹出 的工具栏中选择坐标标注工具按钮“ ”，或者在主菜单中 选择“Place”“C
