《Protel 原理图与PCB设计教程 教学课件 ppt 作者 赵景波 第6章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Protel 原理图与PCB设计教程 教学课件 ppt 作者 赵景波 第6章（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 PCB 的 制 作,本章主要内容,Protel 布线的流程 设置电路板工作层面 设置环境参数 规划电路板 准备电路原理图和网络表 网络表与元件封装的装入 元件布局 自动布线 电路板的手工调整 覆铜 设计规则检测（DRC） PCB文件的打印与输出,通过前面的学习，读者已基本掌握了印制电路板设计系统的基本操作方法，已经具备了绘制简单PCB电路板所必备的知识。从本章开始，我们将进入真正的印制电路板设计的殿堂，让您领略Protel 强大的设计和管理功能 。,6.1 Protel 布线的流程,总的来说，印制电路板的设计流程，基本上可划分为以下几个步骤，如下图所示。,印制电路板设计流程,6.1 P
2、rotel 布线的流程,一、准备原理图和网络表 在本书前面的原理图设计的章节中，已经较为详细地介绍了原理图的绘制方法和网络表文件的生成。网络表正是印制电路板自动布线的关键，更是联系原理图和PCB板图的桥梁和纽带。 二、规划电路板 电路板的规划包括电路板是选择单面板、双面板或者多面板，电路板的尺寸，电路板与外界的接口形式，选择具体接插件的封装形式，以及接插件的安装位置和电路板的安装方式等。其实考虑到设计并行性，我们更加提倡电路板的规划工作有一部分应当放在原理图绘制之前，比如电路板类型的选择、电路板的接插件和安装形式等。用户在电路板的设计过程中，千万不能忽视这一步工作，否则有的后续工作将没法进行。
3、,6.1 Protel 布线的流程,三、设置环境参数 启动Protel 的印制电路板编辑器后，用户可以根据习惯定制PCB编辑器的环境参数，包括栅格大小、光标捕捉区域的大小和公制英制转换，工作层面的显示等，总之，环境参数的设定应以个人习惯为原则。 四、装入网络表和元件封装 在前面我们已重复强调网络表是连接原理图编辑器与PCB编辑器之间的桥梁和纽带，是自动布线的关键。我们的布线工作也因网络表的存在而变得简单，同时也提高了布线的准确性。 元件封装形式代表着元件的实物外形引脚关系，与原理图编辑器内的元件图形符号一一对应，是PCB布线中必不可少的。因此，在装入PCB的网络表和元件封装之间，必须先装入元件
4、库，否则在网络和元件的导入过程中，将会出错，这一点用户必须引起足够重视。,6.1 Protel 布线的流程,五、设定工作参数 在Protel 中，印制电路板编辑器为PCB板的工作层面提供了强大的管理功能，采用图层堆栈管理方式，如下图所示。,图层堆栈管理器,6.1 Protel 布线的流程,六、元件布局 元件布局应当从机械结构、散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面进行综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元件，再是外围的小元件。 七、自动布线与手工调整 Protel 在印制电路板的自动布线上引入了人工智能技术，取得了令人瞩目的成就。PCB电路板编辑器内的自动布
5、线系统，采用SITUS拓扑算法，用户只须进行简单、直观的设置，在布线过程中，Protel 的自动布线器就会根据用户设置的设计法则和自动布线规则选择最佳的布线策略，使印制电路板的设计尽可能完美。,6.1 Protel 布线的流程,七、自动布线与手工调整 但是在特殊情况下，自动布线往往很难满足设计要求，这时就需要进行手工调整，以满足设计要求。 其实在比较复杂的电路板中，考虑到电气特性的要求、干扰等因素，我们经常是采用手工布局和手工布线。 八、覆铜 对各布线层中放置地线网络进行覆铜，以增强PCB板抗干扰的能力；另外，需要过大电流的地方也可采用覆铜的方法来加大过电流的能力。 九、DRC 对布线完毕后的
6、电路板做DRC检验，以确保板图符合设计规则，所有的网络均已正确连接。,6.1 Protel 布线的流程,十、印制电路板文件的保存、打印和输出 在电路板设计完成后，还有许多后续工作需要完成，比如将设计工程存档、打印出图等工作。 十一、导出文件 在PCB电路板完成后，可以导出元件明细表，生成电子表格文档，以做备货用的元件清单。此外，还应当将PCB板图导出，送交制板商制作。 十二、送交制板商 可以通过Internet发E-mail给制板加工厂，也可以拷盘给厂商，应当注明板的材料、厚度、数量和有特殊要求的地方。,6.2 设置电路板的工作层,下面简要地介绍一下电路板的结构。,6.2.1 电路板的结构,在
7、进行电路板的设计之前，了解电路板的基本结构是非常必要的。一般根据板层的多少可将印制电路板分为单面板、双面板和多层板3种结构，下图所示为一个4层板结构 。,电路板结构示意图,6.2 设置电路板的工作层,6.2.1 电路板的结构,一、单面板 单面板为一层的电路板，根据用户具体的设计要求可能是顶层（Top Layer），也可能是底层（Bottom Layer）。单面板的设计一般具有电路简单，连线较少的特点，只有一面覆铜和有焊盘，元件一般插在没有覆铜的一面，以方便焊接。因此，单面板具有成本低、布线简单、布大过孔的特点。需要提醒用户的是：它只适用于布线简单的PCB的设计，否则会给布线带来极大的困难。,6
8、.2 设置电路板的工作层,6.2.1 电路板的结构,二、双面板 双面板是我们常见一种PCB板，它包括两个信号层，顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer），两层均覆铜，中间为绝缘层，双面都可以布线，两层间的走线用过孔相连。因为双面都可以走线，大大降低了布线的难度，因此是一种广泛采用的印制电路板。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.1 电路板的结构,三、多层板 对于比较复杂或有特殊要求的印制电路板，普通的双面板已经很难胜任了，这时我们一般采用多层板进行设计。 多层板包括了多个工作层面，它是在双面板的基础上，增加了内部电源层和接地层，以及多个中间信号层复合而成的，一般指的是4层
9、板和4层以上的印制电路板。随着电子技术的发展，电路的集成度越来越高，电路变得越来越复杂，使得多层板的运用越来越广泛 。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.2 工作层面类型说明,Protel 提供了若干个不同类型的工作层面，包括信号层、内部电源接地层、机械层等，对于不同层面需要进行不同的操作。在设计印制电路板时，用户必须对工作层面进行管理，并且根据自己的习惯定制一个自己喜欢的工作层面。Protel 为用户提供了多达72层的工作层面，主要有以下几种类型。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.2 工作层面类型说明,一、信号层（Signal Layers） 在Protel 中共有32个信号层，主要包
10、括【Top Layer】、【Bottom Layer】、【Mid Layer1】、【Mid Layer2】【Mid layer30】等。 信号层主要是用来放置元件和布线的工作层，如【Top Layer】为顶层覆铜布线层面，【Bottom Layer】为底层覆铜布线层面，它们都可用于放置元件和布线。【Mid Layer1】【Mid Layer14】为中间布线层，用于布置信号线等。 二、内部电源接地层（Internal Planes） Protel 提供了16个内部电源接地层【Plane1】【Plane16】，内部电源接地层用于布置电源线和地线。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.2 工作层面类
11、型说明,三、机械层（Mechanical Layers） Protel 提供了16个机械层【Mechanical 1】【Mechanical 16】。 四、防护层（Mask Layers） 这一类工作层主要用于保护电路板上不希望镀锡的地方被镀上锡，共包括阻焊层【Solder Mask】和锡膏防护层【Paste Mask】两种。 五、丝印层（Silkscreen） Protel 提供了顶层（Top Overlay）和底层（Bottom Overlay）两个丝印层，丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.2 工作层面类型说明,六、其他工作层面（Other） Prot
12、el 还提供了下列工作层面。 【Keep Out Layer】：禁止布线层。 【Multi Layer】：设置多层面。 【Drill Guide】：钻孔位置。 【Drill Drawing】：钻孔图。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.2 工作层面类型说明,除了上述的工作层面外，在工作层面设定对话框中，还可以对以下各项进行设定。 【Connections and From Tos】：网络连接预拉线。 【DRC Error Markers】：DRC错误层。 【Selections】：选中物体层。 【Visible Grid 1】：可视栅格层1。 【Visible Grid 2】：可视栅格层2。
13、 【Pad Holes】：焊盘。 【Via Holes】：过孔。 【Board Line Color】：PCB板边框线颜色。 【Board Area Color】：PCB板区域颜色。 【Sheet Line Color】：图纸边框线颜色。 【Sheet Area Color】：图纸区域颜色。 【Workspace Start Color】：工作窗口起始颜色。 【Workspace End Color】：工作窗口结束颜色。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.3 设置工作层面,工作层面的设置一般可分为如下图所示的几个步骤。,工作层面设置流程,6.2 设置电路板的工作层,6.2.3 设置工作层面,
14、尽管Protel 为用户提供了多达72层的工作层面，但在设计工作中，经常用到的工作层面却是有限的，常用的工作层有顶层、底层、丝印层和禁止布线层等。因此应当对这些工作层面进行管理，使设计过程变得更加有效。Protel 为用户提供了功能强大的图层堆栈管理器，在图层堆栈管理器内可以添加、删除工作层面，还可以更改各个工作层面的顺序。 此外，在设计过程中往往只打开需要的工作层面，而将当前不需要的工作层面关闭。由于Protel 系统具有图层堆栈管理的功能，对工作层面设置的操作只对当前图层堆栈管理器中已添加的工作层面有效。,6.2 设置电路板的工作层,6.2.3 设置工作层面,图层堆栈管理器,6.2 设置电
15、路板的工作层,6.2.3 设置工作层面,图层堆栈管理器,6.3 设置环境参数,环境参数的设定对我们的设计工作十分重要，它直接影响到我们的工作效率，因此应当引起足够的重视。执行菜单命令【Design】/【Option】，即可进入环境参数设置对话框，如下图所示。,环境参数设置对话框,6.3 设置环境参数,设定好的环境参数对话框如下图所示，当然根据不同的需要，用户也可以调整参数的设定 。,设定好的环境参数,6.4 规划电路板,用户在装入网络和元件之前，应先完成电路板的规划工作。通常可分为如下图所示的几个步骤。,规划电路板的流程,6.4 规划电路板,根据电路板的工作条件和环境要求，用户首先要设定好电路板的边界，一般包括物理边界和电气边界。电路板的边界设计可以在PCB文件生成向导内调用模板，也可以在PCB编辑器内执行菜单命令【Design】/【Board Shape】进行编辑 。,6.4 规划电路板,接下页,6.4 规划电路板,接下页,6.4 规划电路板,6.5 准备电路原理图和网络表,在本章中将以前面绘制的原理图为例，逐步向读者介绍PCB电路板的设计全过程。 原理图编辑器向PCB编辑器转化在PCB电路板的设计过程中是十分重要的，这一步进行的好坏，将直接影响到PCB板设计的进程，它可以分为如右图所
