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1、PCBPrintedCircuitBoard印刷电路板印刷电路板印制电路板印制电路板课题七、课题七、Protel99SEPCB Protel 99 SE 印制电路板设计基础印制电路板设计基础 Protel 99 SE单面板的设计单面板的设计 Protel 99 SE双面板的设计双面板的设计 PCB元器件的编辑元器件的编辑一、一、Protel99SEPCB设计基础设计基础印制板也称为印制线路板或印制电路板,通印制板也称为印制线路板或印制电路板,通过绝缘基板上由印制导线、焊盘及金属化过孔实过绝缘基板上由印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。由于印制板上的现元器件引脚之间的电气连接

2、。由于印制板上的导电图形(如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等)导电图形(如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等)以及说明性文字(如元件轮廓、序号、型号)等以及说明性文字(如元件轮廓、序号、型号)等均通过印制方法实现,因此称为印制电路板。均通过印制方法实现,因此称为印制电路板。1、印制电路板及相关概念、印制电路板及相关概念 (1 1)什么是印制电路板?)什么是印制电路板?)什么是印制电路板?)什么是印制电路板? 通过一定的工艺,在绝缘性能很高的基材上覆通过一定的工艺,在绝缘性能很高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜,就构成了生产印制盖一层导电性能良好的铜薄膜,就构成了生产印制电路板所必需的材料电路板所

3、必需的材料覆铜板。按电路要求,在覆铜板。按电路要求,在覆铜板上刻蚀出导电图形,并钻出元件引脚安装孔、覆铜板上刻蚀出导电图形,并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺实现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝孔,就获得了电子产品所需的印制电路板。丝孔,就获得了电子产品所需的印制电路板。(2)印制电路板的作用)印制电路板的作用(1)为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑)为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑(2)提供电路的电气连接)提供电路的电气连接(3)用标记符号将板上所安装的各个元器件标注出来,便于插)用标记符号将板上所安装的各个元器件标注出来,便于插装、检查和

4、调试装、检查和调试(3)使用印制电路板的四大优点)使用印制电路板的四大优点(1)具有重复性)具有重复性(2)电路板的可预测性)电路板的可预测性(3)所有信号都可以沿导线任一点直接进行测试,不会因导线)所有信号都可以沿导线任一点直接进行测试,不会因导线接触引起短路接触引起短路(4)印刷板中的焊点可以在一次焊接过程中被大部分焊完)印刷板中的焊点可以在一次焊接过程中被大部分焊完材料材料玻璃纤维玻璃纤维结构结构多层板多层板铜膜(敷铜板)铜膜(敷铜板)玻璃纤维板玻璃纤维板TopLayer(元件面元件面)BottomLayer(焊接面焊接面)插针式元件插针式元件SMD元件元件焊锡焊锡Via(过孔过孔)2、

5、印制板种类及结构、印制板种类及结构PCB板根据导电层数目:板根据导电层数目:(1)单面电路板()单面电路板(SingleLayerPCB)单面板是只有一面敷铜箔,另一面空白,在敷铜箔面单面板是只有一面敷铜箔,另一面空白,在敷铜箔面上制作导电图形。单面板上的导电图形主要包括固定、连上制作导电图形。单面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚的焊盘和实现元件引脚互连的印制导线,该面接元件引脚的焊盘和实现元件引脚互连的印制导线,该面称为称为“焊锡面焊锡面”在在Protel99PCB编辑器中被称为编辑器中被称为“Bottom”(底)层(底)层。没有铜膜的一面用于安放元件,该。没有铜膜的一面用于安放元件

6、,该面称为面称为“元件面元件面”在在Protel99PCB编辑器中被称为编辑器中被称为“Top”(顶)层(顶)层。单层板成本低,仅适用于比较简单的电路设计。单层板成本低,仅适用于比较简单的电路设计。PCB板根据导电层数目:板根据导电层数目:(2)双面电路板()双面电路板(DoubleLayerPCB)双面板是基板的上下两面均覆盖铜箔。因此,上、双面板是基板的上下两面均覆盖铜箔。因此,上、下两面都含有导电图形,导电图形中除了焊盘、印制导下两面都含有导电图形,导电图形中除了焊盘、印制导线外,还有用于使上、下两面印制导线相连的金属化过线外,还有用于使上、下两面印制导线相连的金属化过孔。顶层一般为放置

7、元件面,底层为孔。顶层一般为放置元件面,底层为“焊锡面焊锡面”。在双。在双面板中,需要制作连接上、下面印制导线的金属化过孔,面板中,需要制作连接上、下面印制导线的金属化过孔,生产工艺流程比单面板多,成本高。生产工艺流程比单面板多,成本高。对比较复杂的电路,对比较复杂的电路,其布线比单层板布线的布通率高,是目前最广泛的电路其布线比单层板布线的布通率高,是目前最广泛的电路板结构。板结构。(3)多层电路板()多层电路板(MultiLayerPCB)多层板包括多个工作层面的电路板,除了顶层和底多层板包括多个工作层面的电路板,除了顶层和底层还有中间层。顶层和底层主要用于放置元器件和焊接,层还有中间层。顶

8、层和底层主要用于放置元器件和焊接,中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层,层之中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层,层之间是相互绝缘的,层间通过间是相互绝缘的,层间通过过孔过孔来实现连接。在多层板来实现连接。在多层板中导电层的数目一般为中导电层的数目一般为4、6、8、10等,例如在四层板中,等,例如在四层板中,上、下面(层)是信号层(信号线布线层),在上、下上、下面(层)是信号层(信号线布线层),在上、下两层之间还有电源层和地线层。两层之间还有电源层和地线层。在多层板中,可充分利用电路板的多层结构解决电在多层板中,可充分利用电路板的多层结构解决电磁干扰问题,提高了电路系统的可靠性;由

9、于可布线层磁干扰问题,提高了电路系统的可靠性;由于可布线层数多,走线方便,布通率高,连线短,印制板面积也较数多,走线方便,布通率高,连线短,印制板面积也较小(印制导线占用面积小),目前计算机设备,如主机小(印制导线占用面积小),目前计算机设备,如主机板、内存条、显示卡等均采用板、内存条、显示卡等均采用4或或6层印制电路板。层印制电路板。图图7-1单面、双面及多面印制电路板剖面单面、双面及多面印制电路板剖面图图7-2单面、双面及多面印制电路板剖面单面、双面及多面印制电路板剖面根据基底材料:根据基底材料:(1)纸基印刷电路板,指酚醛纸基、环氧纸)纸基印刷电路板,指酚醛纸基、环氧纸基基(2)玻璃布基

10、印制电路板,指环氧玻璃布基)玻璃布基印制电路板,指环氧玻璃布基(3)合成纤维印制电路板,指环氧合成纤维)合成纤维印制电路板,指环氧合成纤维(4)有机薄膜基材印制电路板,指尼龙薄膜、聚酯)有机薄膜基材印制电路板,指尼龙薄膜、聚酯薄膜薄膜(5)金属基底、金属芯基和陶瓷基印制电路板)金属基底、金属芯基和陶瓷基印制电路板根据结构分类:根据结构分类:(1)刚性印制电路板)刚性印制电路板(2)采用挠性塑料作基底的印制板称为挠性印制板,)采用挠性塑料作基底的印制板称为挠性印制板,常用做印制电缆。常用做印制电缆。(3)刚、挠结合印制电路板)刚、挠结合印制电路板(4)零件封装)零件封装零件封装是指实际零件焊接在

11、电路板时所指示的零件封装是指实际零件焊接在电路板时所指示的外观和焊接点位置。通过零件封装使得取用零件的引外观和焊接点位置。通过零件封装使得取用零件的引脚和印制电路板上的焊点一致。由于零件封装是空间脚和印制电路板上的焊点一致。由于零件封装是空间上的概念,因此不同的零件可以共用一个零件封装;上的概念,因此不同的零件可以共用一个零件封装;同时零件也可以有不同的封装。对零件的封装可以在同时零件也可以有不同的封装。对零件的封装可以在设计电路图时指定,也可以在引用网络表时指定。设计电路图时指定,也可以在引用网络表时指定。1)元件封装分类)元件封装分类(1)针脚式元件封装:针脚类元件焊接时先要将元)针脚式元

12、件封装:针脚类元件焊接时先要将元件针脚插入焊点导通孔,然后再焊锡。由于针脚式元件针脚插入焊点导通孔,然后再焊锡。由于针脚式元件封装的焊点导孔贯穿整个电路板,所以在其焊点属件封装的焊点导孔贯穿整个电路板,所以在其焊点属性对话框中性对话框中Layer的属性设置为的属性设置为MultiLayer。(2)STM元件封装:元件封装:STM元件封装的焊点只限于表元件封装的焊点只限于表面板层,所以在其焊点对话框中面板层,所以在其焊点对话框中Layer设置为单一表设置为单一表面如面如TopLayer或或BootomLayer。2)元件封装的编号)元件封装的编号元件封装的编号一般格式:元件的类型元件封装的编号一

13、般格式:元件的类型+焊点距离焊点距离(焊点数)(焊点数)+元件外形尺寸。通过元件封装编号可以元件外形尺寸。通过元件封装编号可以判断元件封装的规格。如判断元件封装的规格。如AXIAL0.6表示此元件封装为表示此元件封装为轴状的,两焊点间的距离为轴状的,两焊点间的距离为600mil;DIP16表示双排表示双排引脚的元件封装,两排共引脚的元件封装,两排共16个引脚。个引脚。(5)铜膜导线)铜膜导线铜膜导线简称导线,用于连接各个焊点,是印制铜膜导线简称导线,用于连接各个焊点,是印制电路板最重要的部分。与导线有关的另外一种线是预电路板最重要的部分。与导线有关的另外一种线是预拉线,常称为飞线,是用来指引布

14、线的一种连线。飞拉线,常称为飞线,是用来指引布线的一种连线。飞线是在引入网络表后,由系统自动生成的。线是在引入网络表后,由系统自动生成的。导线和飞线有本质的不同。飞线只是一种形式上导线和飞线有本质的不同。飞线只是一种形式上的连线,仅仅表示出各个焊点间的连接关系,并非电的连线,仅仅表示出各个焊点间的连接关系,并非电气连接意义上的实际连线。导线是具有电气连接意义气连接意义上的实际连线。导线是具有电气连接意义的实际连接线路,它是根据飞线所指示的焊点间连接的实际连接线路,它是根据飞线所指示的焊点间连接关系来布置的。关系来布置的。(6)焊点和导孔)焊点和导孔焊点的作用是防止焊锡、连接导线和元件引脚。焊点

15、的作用是防止焊锡、连接导线和元件引脚。导孔是连接不同板层间的导线,导孔有导孔是连接不同板层间的导线,导孔有3种,即从顶种,即从顶层贯通到底层的穿透式导孔、从顶层通到内层或从内层贯通到底层的穿透式导孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲导孔以及内层间的隐藏导孔。层通到底层的盲导孔以及内层间的隐藏导孔。3、铜膜走线(铜膜走线(Track)线段(线段(Segment)顶层走线顶层走线底层走线底层走线Via(过孔过孔)Pad(焊盘焊盘)4、元件封装(元件封装(Footprint)和封装图)和封装图DIP14电阻电阻二极管二极管三极管三极管5、飞飞(预拉预拉)线(线(Ratsnest)6、PCB图例图例

16、PadViaClearance7、电路板设计流程、电路板设计流程(1)电路图)电路图电路板电路板1.用用Sch设计电路图设计电路图定义元件封装定义元件封装通过通过ERC检查检查2.用用Sch的的CreateNetlist生成网络连接表生成网络连接表3.进入进入PCB编辑器编辑器定义板框定义板框 引入引入网络连接表网络连接表放置元件放置元件(Component)设置布线规则设置布线规则 自动布线自动布线 手工调整手工调整 保存、打印保存、打印(2)直接设计电路板)直接设计电路板定义板框定义板框 取用并布置元件取用并布置元件1.进入进入PCB编辑器编辑器2.用用PCB的网络编辑各焊盘间的网络关系的

17、网络编辑各焊盘间的网络关系设置布线规则设置布线规则自动布线自动布线手工调整手工调整保存、打印保存、打印(3)纯手工走线)纯手工走线1.进入进入PCB编辑器编辑器定义板框定义板框取用并布置元件取用并布置元件2.直接以直接以PlaceTrack命令,一条一条手工走线命令,一条一条手工走线在在Protel99Protel99状状态态下下,执执行行菜菜单单下下的的NewNew命命令令,然然后后在在Protel Protel 9999文文件件类类型型窗窗口口直直接接双双击击PCB PCB DocumentDocument(PCBPCB文文档档)文文件件图图标标,即即可可创创建新的建新的PCBPCB文件并

18、打开文件并打开PCBPCB编辑器。编辑器。 如如果果设设计计文文件件包包(.ddb)(.ddb)内内已已经经含含有有PCBPCB文文件件,在在“设设计计文文件件管管理理器器”窗窗口口内内直直接接单单击击相相应应文文件件夹夹下下的的PCBPCB文文件件图图标标来来打打开开PCBPCB编编辑辑器,并进入对应器,并进入对应PCBPCB文件的编辑状态。文件的编辑状态。二、二、PCB设计入门设计入门New新建文件新建文件新建一个新建一个PCB文件:文件:File1、PCB设计界面设计界面双击进入PCB环境主工作区主工作区菜单栏菜单栏主工具栏主工具栏切换标签切换标签浏览管理器浏览管理器工作层切换标签工作层

19、切换标签与与SCHSCH编辑器相似,在编辑器相似,在PCBPCB编辑、设计过程编辑、设计过程中,除了可以使用菜单也有相应的工具命令,中,除了可以使用菜单也有相应的工具命令,用鼠标单击用鼠标单击“工具栏工具栏”上的某一上的某一“工具工具”按钮,按钮,即可迅速执行相应的操作。即可迅速执行相应的操作。 PCB PCB编辑器提供了主工具栏(编辑器提供了主工具栏(Main Main ToolbarToolbar)、放置工具()、放置工具(Placement ToolsPlacement Tools)栏)栏(窗)。可通过(窗)。可通过ViewView菜单下的菜单下的ToolbarsToolbars命令打命

20、令打开或关闭(缺省时这两个工具栏均处于打开状开或关闭(缺省时这两个工具栏均处于打开状态)这些工具栏(窗)。态)这些工具栏(窗)。2、加载元件封装库:点击、加载元件封装库:点击Add/Remove按钮按钮图图7-4放置工具窗口内的工具放置工具窗口内的工具主工具栏作用与主工具栏作用与SCH编辑器主工具栏的相编辑器主工具栏的相同或相近,在此不再介绍。同或相近,在此不再介绍。3 3、主工具栏、主工具栏启启动动后后,PCBPCB编编辑辑区区内内显显示示的的栅栅格格线线是是第第二二栅栅格格线线,大大小小为为1000 1000 milmil,即即25.4 25.4 mmmm。在在编编辑辑区区下下方方显显示示

21、目目前前已已打打开开的的工工作作层层和和当当前前所处的工作层。所处的工作层。 PCB PCB浏览窗(浏览窗(Browse PCBBrowse PCB)内显示的信息)内显示的信息及按钮种类与浏览对象有关,如图及按钮种类与浏览对象有关,如图7-37-3所示,所示,单击浏览对象选择框下拉按钮,即可选择相单击浏览对象选择框下拉按钮,即可选择相应的浏览对象,如应的浏览对象,如Library(Library(元件封装库元件封装库) )、ComponentsComponents、NetsNets(节点)、(节点)、Net ClassesNet Classes(节点组)、(节点组)、Component Cla

22、ssesComponent Classes(元件组)、(元件组)、ViolationsViolations(违反设计规则)等。(违反设计规则)等。图图7-4 7-4 不同浏览对象对应的浏览窗不同浏览对象对应的浏览窗浏览对象的选择与当前的操作状态有关。浏览对象的选择与当前的操作状态有关。放置元件封装图时,选择放置元件封装图时,选择放置元件封装图时,选择放置元件封装图时,选择LibraryLibraryLibraryLibrary浏览对象浏览对象浏览对象浏览对象调整元件布局时,选择调整元件布局时,选择调整元件布局时,选择调整元件布局时,选择ComponentsComponentsComponent

23、sComponents为浏览对象为浏览对象为浏览对象为浏览对象手工调整布线时,选择手工调整布线时,选择手工调整布线时,选择手工调整布线时,选择NetsNetsNetsNets为浏览对象;为浏览对象;为浏览对象;为浏览对象;元件组管理操作(如在组内增加或删除元件)时,元件组管理操作(如在组内增加或删除元件)时,元件组管理操作(如在组内增加或删除元件)时,元件组管理操作(如在组内增加或删除元件)时,选择选择选择选择Component ClassesComponent ClassesComponent ClassesComponent Classes为浏览对象;为浏览对象;为浏览对象;为浏览对象;节

24、点组管理操作(如在组内增加或删除节点)时,节点组管理操作(如在组内增加或删除节点)时,节点组管理操作(如在组内增加或删除节点)时,节点组管理操作(如在组内增加或删除节点)时,选择选择选择选择Net ClassesNet ClassesNet ClassesNet Classes(节点组)为浏览对象;(节点组)为浏览对象;(节点组)为浏览对象;(节点组)为浏览对象;纠正设计错误时,选择纠正设计错误时,选择纠正设计错误时,选择纠正设计错误时,选择ViolationsViolationsViolationsViolations(违反设计规(违反设计规(违反设计规(违反设计规则)为浏览对象则)为浏览对

25、象则)为浏览对象则)为浏览对象 4、印制电路板的设计流程电路板框架设计电路板框架设计参数设置参数设置载入封装及网络表载入封装及网络表元器件布局元器件布局自动布线自动布线手工调整手工调整文件输出文件输出结束结束开始开始 (1)电路板框架设计)电路板框架设计电路板的大小、形状、功能电路的分布、电路电路板的大小、形状、功能电路的分布、电路板的层数等。建议在一张空白纸上绘制一张草图,板的层数等。建议在一张空白纸上绘制一张草图,将基本参数一一列出。将基本参数一一列出。(2)参数设置)参数设置进入印制电路板系统后,首先将提前做好的规进入印制电路板系统后,首先将提前做好的规划在划在PCB编辑器中进行设置。绘

26、制出将要设计的印编辑器中进行设置。绘制出将要设计的印制电路板的形状。制电路板的形状。(3)载入网络表及封装载入网络表及封装把在原理图编辑器中生成的网络表导入在把在原理图编辑器中生成的网络表导入在PCB编辑器中,并且选择导入需要的编辑器中,并且选择导入需要的PCB封装库。封装库。 在在Protel99 PCBProtel99 PCB编辑器中,可以选择英制编辑器中,可以选择英制(单位为单位为milmil)或公制()或公制(单位为单位为mmmm)两种长度计量单)两种长度计量单位,彼此之间的换算关系如下:位,彼此之间的换算关系如下:1 mil=0.0254 mm1 mil=0.0254 mm10 mi

27、l=0.254 mm10 mil=0.254 mm100 mil=2.54 mm100 mil=2.54 mm1000 mil1000 mil(1 1英寸英寸)=25.4 mm=25.4 mm另外:设计过程中,设计者可以利用键盘上另外:设计过程中,设计者可以利用键盘上的的Q键来快速切换两种计量单位。键来快速切换两种计量单位。(4)单位换算)单位换算5 5、规划电路板、规划电路板为为了了便便于于理理解解PCBPCB编编辑辑器器的的基基本本概概念念, ,掌掌握握PCBPCB设设计计的的基基本本操操作作方方法法,下下面面以以手手工工设设计计印印制制板板为为例例,介介绍绍Protel99 Protel

28、99 PCBPCB印印制制板板编编辑辑器的基本操作。器的基本操作。 假假 设设 电电 路路 板板 尺尺 寸寸 为为 2000 2000 mil1500 mil1500 milmil(相当于(相当于50.8 mm38.1 mm50.8 mm38.1 mm)。)。1)1)工作层的设置:有以下两种方法工作层的设置:有以下两种方法(1)点击鼠标右键弹出菜单)点击鼠标右键弹出菜单(2)DesignOptions其他层其他层信号板层信号板层内部板层内部板层机械板层机械板层阻焊板层阻焊板层丝印层丝印层系统其他层系统其他层板层选项标签:把需要用到的工作层打开板层选项标签:把需要用到的工作层打开其他层其他层器件

29、移动最小间距器件移动最小间距光标移动的最小间距光标移动的最小间距电气栅格设置电气栅格设置计量单位计量单位 各层含义如下:各层含义如下: 1) Signal Layers 1) Signal Layers(信号层)(信号层) Protel99 PCB Protel99 PCB编辑器最多支持以下编辑器最多支持以下1616个信号层:个信号层: TopTop,即即顶顶层层,也也称称为为元元件件面面,是是元元器器件件的的安安装装面面。在在单单面面板板中中不不能能在在元元件件面面内内布布线线,只只有有在在双双面面或或多多面面板板中中才才允允许许在在元元件件面面内内进进行行少少量量布布线线。在在单单面面板板

30、中中,由由于于元元件件面面内内没没有有印印制制导导线线,表表面面安安装装元元件件只只能能安安装装在在焊焊锡锡面面上上;而而在在多多面面板板中中,包包括括表表面面安安装装元元件件在在内内的的所所有有元元件件,应应尽尽可可能能安安装装在在元元件件面面上上,但但表表面安装元件也可以安装在焊锡面上。面安装元件也可以安装在焊锡面上。 BottomBottom,即即底底层层,也也称称为为焊焊锡锡面面,主主要要用用于于布布线线。焊焊锡锡面面是是单单面面板板中中惟惟一一可可用用的的布布线层,同时也是双面、多面板的主要布线层。线层,同时也是双面、多面板的主要布线层。 Mid1 Mid1Mid14Mid14是中间

31、信号层,主要用于放是中间信号层,主要用于放置信号线。只有置信号线。只有5 5层以上电路板才需要在中间层以上电路板才需要在中间信号层内布线。信号层内布线。 2) Internal Plane 2) Internal Plane(内电源(内电源/ /地线层)地线层) Protel99 PCB Protel99 PCB编辑器最多支持编辑器最多支持4 4个内电源个内电源/ /地线地线层,主要用于放置电源层,主要用于放置电源/ /地线网络。在地线网络。在3 3层以上电路层以上电路板中,信号层内需要与电源或地线相连的印制导线板中,信号层内需要与电源或地线相连的印制导线可通过元件引脚焊盘或过孔与内电源可通过

32、元件引脚焊盘或过孔与内电源/ /地线层相连,地线层相连,从而极大地减少了电源从而极大地减少了电源/ /地线的连线长度。地线的连线长度。 另一方面,在多层电路板中,充分利用内地线另一方面,在多层电路板中,充分利用内地线层对电路板中容易产生辐射或受干扰部分进行屏蔽。层对电路板中容易产生辐射或受干扰部分进行屏蔽。在单、双面板中,电源线在单、双面板中,电源线/ /地线与信号线在同一层内地线与信号线在同一层内走线,因此也就不存在内电源走线,因此也就不存在内电源/ /地线层。地线层。 3) Mechanical 3) Mechanical(机械层)(机械层) 机机械械层层没没有有电电气气特特性性,主主要要

33、用用于于放放置置电电路路板板一一些些关关键键部部位位的的注注标标尺尺寸寸信信息息、印印制制板板边边框框以以及及电电路路板板生生产产过过程程中中所所需需的的对对准准孔孔(但但印印制制电电路路板板上上固固定定大大功功率率元元件件所所需需的的螺螺丝丝孔孔以以及及电电路路板板安安装装、固固定定所所需需的的螺螺丝丝孔孔一一般般以以孤孤立立焊焊盘盘形形式式出出现现,这这样样焊焊盘盘的的铜铜环环可可作作垫垫片片使使用用,另另外外对对于于需需要要接接地地的的,如如三三端端稳稳压压器器散散片片的的固固定定螺螺丝丝孔孔焊焊盘盘可可直直接接放放在在接接地地网网络络节节点点处处)。打打印印时时往往往往与与其其他他层层

34、套套叠叠打打印印,以以便便对对准。准。Protel99Protel99允许同时使用允许同时使用4 4个机械层,但一般只个机械层,但一般只需使用需使用1 12 2个机械层。例如,将对准孔、印制板边个机械层。例如,将对准孔、印制板边框等放在机械层框等放在机械层4 4(Mech 4Mech 4)内(打印时,一般需)内(打印时,一般需要与其他层套叠打印,以便对准);而注标尺寸、要与其他层套叠打印,以便对准);而注标尺寸、注释文字等放在机械层注释文字等放在机械层1 1内,打印时不一定需要套内,打印时不一定需要套叠打印。叠打印。 4) Drill Layers 4) Drill Layers(钻孔层)(钻

35、孔层) 该层主要用于绘制钻孔图以及孔位信息。该层主要用于绘制钻孔图以及孔位信息。 5) Silkscreen 5) Silkscreen(丝印层)(丝印层) 通通过过丝丝网网印印刷刷方方式式将将元元件件外外形形、序序号号以以及及其其他他说说明明文文字字印印制制在在元元件件面面或或焊焊锡锡面面上上,以以方方便便电电路路板板生生产产过过程程的的插插件件(包包括括表表面面封封装装元元件件的的贴贴片片)以以及及日日后后产产品品的的维维修修操操作作。丝丝印印层层一一般般放放在在顶顶层层(TopTop),对对于于故故障障率率较较高高、需需要要经经常常维维修修的的电电子子产产品品,如如电电视视机机、计计算算

36、机机显显示示器器、打打印印机机等等的的主主机机板在元件面和焊锡面内均可设置丝印层。板在元件面和焊锡面内均可设置丝印层。 6) Solder Mask 6) Solder Mask(阻焊层)(阻焊层) 阻焊层防止进行波峰焊接时,连线、填充区、阻焊层防止进行波峰焊接时,连线、填充区、敷铜区等不需焊接的地方也粘上焊锡。在电路板上,敷铜区等不需焊接的地方也粘上焊锡。在电路板上,除了需要焊接的地方(主要是元件引脚焊盘、连线除了需要焊接的地方(主要是元件引脚焊盘、连线焊盘)外,均涂上一层阻焊漆(阻焊漆一般呈绿色焊盘)外,均涂上一层阻焊漆(阻焊漆一般呈绿色或黄色)。或黄色)。 7) Paste Mask 7

37、) Paste Mask(焊锡膏层)(焊锡膏层) 设置焊锡膏层的目的是为了便于贴片式元器件设置焊锡膏层的目的是为了便于贴片式元器件的安装。随着集成电路技术的飞速进步,电子产品的安装。随着集成电路技术的飞速进步,电子产品体积越来越小,传统穿通式集成电路芯片封装方式,体积越来越小,传统穿通式集成电路芯片封装方式,如双列直插式(如双列直插式(DIPDIP)、单列直插式()、单列直插式(SIPSIP)、引脚)、引脚网格阵列(网格阵列(PGAPGA)等芯片封装方式已明显不适应电子)等芯片封装方式已明显不适应电子产品小型化、微型化要求。产品小型化、微型化要求。 8) Other 8) Other(其他)(

38、其他) 图图7-57-5中的中的“Other”“Other”设置框包括以下各项:设置框包括以下各项: Keep Out Layer Keep Out Layer:禁止布线层。:禁止布线层。 Multi Layer Multi Layer:允许或禁止在屏幕上显示各层信:允许或禁止在屏幕上显示各层信息。息。 Visible Grid Visible Grid:可视栅格线(点)开:可视栅格线(点)开/ /关。关。 Pad Holes Pad Holes:焊盘孔显示开:焊盘孔显示开/ /关。关。 Via Holes Via Holes:金属化过孔的孔径显示开:金属化过孔的孔径显示开/ /关。关。 Co

39、nne Conne:“飞线飞线”显示开显示开/ /关。关。 DRC Error DRC Error:设计规则检查开:设计规则检查开/ /关。关。 All on All on :打开所有板层:打开所有板层 All off All off:关闭所有板层:关闭所有板层 Used on Used on:打开正在使用的板层:打开正在使用的板层3)3)系统参数的设置:有以下两种方法系统参数的设置:有以下两种方法(1)在设计窗口中单击右键)在设计窗口中单击右键弹出菜单选择弹出菜单选择Properties.(2)在主菜单在主菜单Tools中选择中选择Preferences命令命令弹出系统参数设置的对话框设置各

40、种参数弹出系统参数设置的对话框设置各种参数编辑编辑选项选项自动移动选项自动移动选项其他区域其他区域交互式布线模式交互式布线模式拖动图件拖动图件方式选项方式选项显示选项区域显示选项区域显示区域:设置显示区域:设置各项在印制板环各项在印制板环境下是否显示境下是否显示显示模式切换显示模式切换范围区域范围区域板层绘制顺序:板层绘制顺序:点击后可以弹出点击后可以弹出设置板层顺序的设置板层顺序的对话框进行设置对话框进行设置设置板层、文字、屏幕等颜色设置板层、文字、屏幕等颜色显示隐藏标签显示隐藏标签编辑设定编辑设定各种默认值各种默认值对进行信号完对进行信号完整性分析的元整性分析的元件进行设置件进行设置图图7

41、-8 7-8 设置光标形状、移动方式设置光标形状、移动方式1 12 23 34 45 5 1) Editing 1) Editing(编辑设置)(编辑设置) Snap To Center Snap To Center:对准中心,缺省时处于禁止:对准中心,缺省时处于禁止状态。状态。 Extend Selection Extend Selection:允许:允许/ /禁止同时存在多个选禁止同时存在多个选择框,缺省时处于允许状态。择框,缺省时处于允许状态。 Remove Duplicate Remove Duplicate:禁止:禁止/ /允许自动删除重复元允许自动删除重复元件。件。 Confirm

42、 Global Confirm Global:当该项处于选中状态时,修:当该项处于选中状态时,修改操作对象前将给出提示信息。改操作对象前将给出提示信息。 Protect Locked Options Protect Locked Options:保护被锁定的对象:保护被锁定的对象 2) Autopan options 2) Autopan options 屏幕刷新方式设置屏幕刷新方式设置 StyleStyle:选择屏幕自动移动方式。:选择屏幕自动移动方式。 SpeedSpeed:定义屏幕的刷新速度。:定义屏幕的刷新速度。 3) 3) 其他设置其他设置 Rotation Rotation Ste

43、pStep:设设置置旋旋转转操操作作的的旋旋转转角角,缺缺省时为省时为9090。 Undo/Redo Undo/Redo:撤销:撤销/ /重复操作步骤重复操作步骤 Cursor Type Cursor Type:光标形状。:光标形状。 4 4)Interactive routing Interactive routing 交互布线模式交互布线模式 Mode Mode:选择交互作用的布线模式:选择交互作用的布线模式 Aotumatically Remove: Aotumatically Remove:自动清除回路布线自动清除回路布线 5 5)Component dragComponent dra

44、g:元件的拖动方式:元件的拖动方式 Display Display设置显示方式设置设置显示方式设置 显显示示方方式式选选项项较较多多,比比较较重重要要且且常常需需要要重重新新选择的有:选择的有: Highlight Highlight in in FullFull:允允许许/ /禁禁止止选选取取的的图图元高亮度显示充满整个屏幕。元高亮度显示充满整个屏幕。 Use Use Net Net Color Color For For HighlightHighlight:设设置置是是否使用网络颜色显示高亮度图元。否使用网络颜色显示高亮度图元。 Single Layer Mode Single Laye

45、r Mode:设置是否只显示当前:设置是否只显示当前工作层。工作层。 Redraw LayerRedraw Layer:重新绘制工作层。:重新绘制工作层。 Transparent Layer Transparent Layer:设置透明显示模式。:设置透明显示模式。(3)规划电路板规划电路板所谓规划电路板,是根据电路的规模以所谓规划电路板,是根据电路的规模以及公司或制造商的要求,具体确定所需制作及公司或制造商的要求,具体确定所需制作电路板的物理外形尺寸和电气边界。电路板电路板的物理外形尺寸和电气边界。电路板规划的原则是在满足公司或制造商的要求的规划的原则是在满足公司或制造商的要求的前提下,尽量

46、美观且便于后面的布线工作。前提下,尽量美观且便于后面的布线工作。 首先设定当前的工作层面为【首先设定当前的工作层面为【KeepOutLayer】。单击下方的【】。单击下方的【KeepOutLayer】标】标签即可将当前的工作层面切换到签即可将当前的工作层面切换到KeepOutLayer层面,如图层面,如图7-11所示。在该层面上确定所示。在该层面上确定电路板的电气边界位置。电路板的电气边界位置。图图7-11工作层设置标签工作层设置标签执行执行Place/KeepOut/Track画边界线画边界线图图7-12边线设置标签边线设置标签图图7-13绘制好的边框绘制好的边框设置设置Signallaye

47、r和和internalplanelayer:执行执行DesignLayerStackManager或右键或右键OptionLayerStackManager出现工作层堆栈管理器出现工作层堆栈管理器尺寸显示尺寸显示各工作层显示区各工作层显示区(4)加载网络表:用)加载网络表:用DesignNetlist命令命令设定正确的路径选中在原理图中设定正确的路径选中在原理图中创建的网络表文件然后点击创建的网络表文件然后点击OK删除网络表中删除网络表中没有的元件没有的元件替换不符合的元件封装替换不符合的元件封装操作顺序操作顺序操作内容操作内容错误内容错误内容表示网络表文表示网络表文件没有错误可件没有错误可以

48、执行(以执行(Execute)若网络表有错误则必须先改正所有错误,直到若网络表有错误则必须先改正所有错误,直到没错没错了才能执行加载网络表。了才能执行加载网络表。1.引线重叠,增加了节点。引线重叠,增加了节点。2.元件引脚间缺少引线。元件引脚间缺少引线。3.元件的序号(元件的序号(Designator)重复)重复(Duplicate)。4.元件的封装(元件的封装(Footprint)与)与PCB所打开库的封装不一致。所打开库的封装不一致。5.电源的网络号不正确。电源的网络号不正确。如:接地端没有改为如:接地端没有改为GND;用电源符号作输出端用电源符号作输出端6.元件引脚与封装引脚的编号不一致

49、。元件引脚与封装引脚的编号不一致。元件引脚元件引脚:NameNumberName可标记引脚的名称,如可标记引脚的名称,如Vcc,GND,+,-,1、2.Number应该和封装引脚的序号应该和封装引脚的序号Designator一致一致7.自建元件的引脚方向不正确。自建元件的引脚方向不正确。Sch所生成网络表的常见错误:所生成网络表的常见错误:加载完毕所有加载完毕所有元件都已经放元件都已经放在了禁止布线在了禁止布线框中框中若网络表显示没有错误了可以点击执行(若网络表显示没有错误了可以点击执行(Execute)加载加载(5)元件的布局:自动布局或手动布局,可以先利元件的布局:自动布局或手动布局,可以

50、先利用自动布局然后再用手动布局进行调整。用自动布局然后再用手动布局进行调整。1)自动布局:)自动布局:ToolsAutoPlacement AutoPlacer自动布局器(成组布局方自动布局器(成组布局方式):适用于元件较少的式):适用于元件较少的电路板电路板整体布局器(统计布局整体布局器(统计布局方):用于元件较多的方):用于元件较多的电路板电路板快速布局快速布局GroupComponents:该选项的功能是将当前网络中连:该选项的功能是将当前网络中连接密切的元件归为一组。排列时该组的元件将作为整体接密切的元件归为一组。排列时该组的元件将作为整体考虑,默认为选中。考虑,默认为选中。Rotat

51、eComponent:该选项的功能是根据当前网络连:该选项的功能是根据当前网络连接与排列的需要使元件或元件组旋转方向。若未选中该接与排列的需要使元件或元件组旋转方向。若未选中该选项则元件将按原始位置放置。默认为选中。选项则元件将按原始位置放置。默认为选中。PowerNets:电源网络名称:电源网络名称GroundNets:接地网络名称:接地网络名称GridSize:元件自动布局时格点的间距大小:元件自动布局时格点的间距大小2)推挤的方法摆放元件:)推挤的方法摆放元件:设置了推挤深度就可以设置了推挤深度就可以进行推挤,将所有堆在进行推挤,将所有堆在一起的元件推开一起的元件推开设置推挤深度设置推挤

52、深度ToolsAlignComponentsSetShoveDepthToolsAlignComponentsshove开始推挤开始推挤推挤完毕的推挤完毕的元件基本没元件基本没有重叠的,有重叠的,可以继续用可以继续用手动布局进手动布局进行调整,将行调整,将元件摆放合元件摆放合理以利于布线理以利于布线元件的布局原则:元件的布局原则:元件的布局原则:元件的布局原则:(1)元件布局应便于用户的操作使用)元件布局应便于用户的操作使用(2)尽量按照电路的功能布局)尽量按照电路的功能布局(3)数字电路部分与模拟电路部分尽可能分开)数字电路部分与模拟电路部分尽可能分开(4)输输入入信信号号处处理理元元件件、

53、输输出出信信号号驱驱动动元元件件尽尽量量靠靠近印制电路板边框,使输入、输出信号走线尽可能短近印制电路板边框,使输入、输出信号走线尽可能短(5)特殊元件的布局要根据不同元件的特点进行合)特殊元件的布局要根据不同元件的特点进行合理布局理布局(6)应留出电路板的安装孔和支架孔以及其他有特)应留出电路板的安装孔和支架孔以及其他有特殊安装要求的元件的安装位置等殊安装要求的元件的安装位置等(7 7)元件放置方向(水平和垂直)元件放置方向(水平和垂直)(8)元件间距。自动插件和波峰焊接时,最小间距)元件间距。自动插件和波峰焊接时,最小间距50100mil(1.272.54mm);手工插件或手工焊接);手工插

54、件或手工焊接时间距时间距100mil以上;集成芯片间距以上;集成芯片间距100150mil(9)热敏元件要尽量远离大功率元件)热敏元件要尽量远离大功率元件(10)电路板上重量较大的元件尽量靠近印制电路板)电路板上重量较大的元件尽量靠近印制电路板支撑点支撑点(11)在布局时)在布局时IC去耦电容要尽量靠近去耦电容要尽量靠近IC芯片的电源芯片的电源与接地引脚与接地引脚(12)时钟电路元件尽量靠近)时钟电路元件尽量靠近CPU时钟引脚时钟引脚(13)元件排列时,应注意其接地方法和接地点)元件排列时,应注意其接地方法和接地点3)手动布局:用鼠标左键点击要摆放的元件拖住不)手动布局:用鼠标左键点击要摆放的

55、元件拖住不放,这时此元件周围的飞线都显示出来,将其拖到合理放,这时此元件周围的飞线都显示出来,将其拖到合理的位置再释放鼠标释放位置可以参考飞线的情况,应以的位置再释放鼠标释放位置可以参考飞线的情况,应以元件之间的飞线最少飞线交叉最少为原则。元件之间的飞线最少飞线交叉最少为原则。拖动期间可以拖动期间可以配合使用空格配合使用空格键、键、X键、键、Y键键分别进行旋转分别进行旋转90度、水平翻度、水平翻转、垂直翻转。转、垂直翻转。(6)布线:自动布线和手动布线)布线:自动布线和手动布线1)自动布线:)自动布线:布线之前要先进行一些默认参数的设置布线之前要先进行一些默认参数的设置DesignRules安

56、全间距默认为安全间距默认为10mil布线拐角模式默认为布线拐角模式默认为45度度双击该项双击该项适合范围为整板适合范围为整板默认顶层走水平默认顶层走水平线底层走竖直线线底层走竖直线注意:注意:RoutingLayers(布线层)必须设置通常都设为水平或竖布线层)必须设置通常都设为水平或竖直,电源线和地线也应该一致,顶层走水平线底层走竖直线。直,电源线和地线也应该一致,顶层走水平线底层走竖直线。布线规则标签布线规则标签设置布线优先级设置布线优先级设置布线拓扑关系设置布线拓扑关系双击该项设置过孔尺寸默认值双击该项设置过孔尺寸默认值过孔外径最大值、最小值、优选值过孔外径最大值、最小值、优选值过孔孔径

57、最大值、最小值、优选值过孔孔径最大值、最小值、优选值双击该项设置线宽双击该项设置线宽适用范围适用范围电路板上所用最大线宽电路板上所用最大线宽即电源线、地线宽度即电源线、地线宽度优先使用的线宽优先使用的线宽电路板上所用的最小电路板上所用的最小线宽即信号线宽度线宽即信号线宽度注意:布线之前注意:布线之前ClearanceConstraint(走线间距)和走线间距)和WidthConstraint(线宽约束)二者至少设置一项。(线宽约束)二者至少设置一项。设置完毕以后可以开始自动布线:设置完毕以后可以开始自动布线:AutoRouteSetup弹出对话框弹出对话框布线合格性对话框布线合格性对话框 锁定

58、预布线,保锁定预布线,保护手动布好的线护手动布好的线布线间距布线间距25.0000设置完单击设置完单击RouteAll开始布线,布线结束会弹出布线信息开始布线,布线结束会弹出布线信息布线完毕检查如果发现有些线不合理,则应该布线完毕检查如果发现有些线不合理,则应该撤消布线撤消布线:使用使用ToolsUn-Route命令命令撤消全部布线撤消全部布线撤消某个网络的布线撤消某个网络的布线撤消某条布线撤消某条布线撤消某个元件的全部布线撤消某个元件的全部布线2)手动布线:)手动布线:可以全部手动布线完成也可以对自可以全部手动布线完成也可以对自动布线完的结果进行手动调整达到合理的布线要求。动布线完的结果进行

59、手动调整达到合理的布线要求。手动布线的基本步骤:手动布线的基本步骤:(2)利用小键盘上的)利用小键盘上的*键切换到顶层或底层或点击标签键切换到顶层或底层或点击标签(3)PlaceTrack命令或用命令或用PlacementTools中的中的按钮按钮(1)设置导线的一些默认参数)设置导线的一些默认参数DesignRules(前面已介绍)前面已介绍)点击完以后光标变成十字状点击完以后光标变成十字状同一层导线的绘制:同一层导线的绘制:单击鼠标左键确定导线的起点,移到终点的位置单击左单击鼠标左键确定导线的起点,移到终点的位置单击左键两次确定终点,即画完一段导线,可以继续执行画线键两次确定终点,即画完一

60、段导线,可以继续执行画线命令画下一段导线,也可以点鼠标右键两次结束画线命令命令画下一段导线,也可以点鼠标右键两次结束画线命令画完一段导线相应画完一段导线相应的飞线就消失了的飞线就消失了不同层导线的绘制:不同层导线的绘制:顶层红色,底层蓝色顶层红色,底层蓝色画完顶层导线后用小键盘上的画完顶层导线后用小键盘上的*键切换到底层继续画键切换到底层继续画底层导线,系统会在换层的位置自动打过孔。底层导线,系统会在换层的位置自动打过孔。注意:画线过程中可以用注意:画线过程中可以用Shift+空格键空格键切换导线模式切换导线模式系统自动放置的过孔系统自动放置的过孔3)移动已经布好的导线)移动已经布好的导线(1

61、)移动整条导线:)移动整条导线:EditMoveDrag左键单击左键单击要移动的导线,移动到合适的位置,单击左键或按回车要移动的导线,移动到合适的位置,单击左键或按回车键将导线放置;右键或键将导线放置;右键或Esc键完成移动键完成移动(2)移动导线端点:)移动导线端点:EditMoveDragTrackEnd可以将导线的端点拖拉到合适的位置释放可以将导线的端点拖拉到合适的位置释放(3)截断导线再移动:)截断导线再移动:EditMoveBreakTrack移动导线到要截断的导线上选择合适的位置截断移动导线到要截断的导线上选择合适的位置截断4)删除导线:)删除导线:键盘法:单击导线键盘法:单击导线

62、Delete删除多条导线:按删除多条导线:按Shift键不放,依次单击要删除的键不放,依次单击要删除的导线导线Ctrl+Delete逐条删除,右键退出逐条删除,右键退出EditDelete5)修改导线属性:)修改导线属性:双击要修改的导线弹出对话框双击要修改的导线弹出对话框线宽通常电源线应该线宽通常电源线应该3050mil信号线信号线12mil导线所在的层导线所在的层导线所属的网络导线所属的网络导线的起点坐标导线的起点坐标导线的终点坐标导线的终点坐标6)修改过孔:)修改过孔:双击要修改的过孔弹出对话框双击要修改的过孔弹出对话框过孔的外径过孔的外径过孔的通孔直径过孔的通孔直径过孔的起始层过孔的起

63、始层过孔的终止层过孔的终止层过孔的横坐标位置过孔的横坐标位置过孔的纵坐标位置过孔的纵坐标位置过孔所在的网络过孔所在的网络装装入入元元件件封封装装图图形形库库,设设置置工工作作层层及及有有关关参参数数后后,不不断断单单击击“放放大大”按按钮钮,适适当当放放大编辑区,然后在编辑区内放置元件和连线。大编辑区,然后在编辑区内放置元件和连线。1.放置元件放置元件手工放置元件操作与后面介绍的元件手手工放置元件操作与后面介绍的元件手工布局操作要领相同,先确定电路中核心或工布局操作要领相同,先确定电路中核心或对放置位置有特殊要求的元件位置。在单管对放置位置有特殊要求的元件位置。在单管放大电路中,先放置的元件应

64、该是放大电路中,先放置的元件应该是9013三极三极管,序号为管,序号为Q101,假设封装形式为,假设封装形式为TO-92A。(3)画图工具的使用画图工具的使用在在PCB99编辑器中,放置元件操作如下:编辑器中,放置元件操作如下:(1)单单击击“画画图图”工工具具栏栏内内的的“放放置置元元件件”工工具具,在在如如图图7-11所所示示的的窗窗内内,直直接接输输入入元元件的封装形式、序号和注释信息。件的封装形式、序号和注释信息。封封装装形形式式和和序序号号不不能能省省略略,可可在在“注注释释信信息息”文文本本盒盒内内输输入入元元件件的的型型号号,如如“9013”或或元元件件的的大大小小,如如“51”

65、、“1k”等等。但但注注释释信信息息并并不不必必需需,有有时时为为了了保保密密,故故意意不不给给出出元元件件型号、大小,或制版时隐藏注释信息。型号、大小,或制版时隐藏注释信息。原理图中序号原理图中序号封装封装注释信息注释信息图图7-11放置元件对话窗放置元件对话窗如果不能确定元件的封装形式,可单击图如果不能确定元件的封装形式,可单击图7-11中的中的Browse(浏览)按钮。单击(浏览)按钮。单击Browse按按钮后,将出现如图钮后,将出现如图7-12所示的对话窗。所示的对话窗。在元件列表窗内单击不同元件(或按键在元件列表窗内单击不同元件(或按键盘上的上、下光标控制键),即可迅速观察到盘上的上

66、、下光标控制键),即可迅速观察到库内元件的封装图,找到指定元件后,单击库内元件的封装图,找到指定元件后,单击“Close”按钮,关闭浏览窗口,返回如图按钮,关闭浏览窗口,返回如图7-11所示的放置元件对话窗。所示的放置元件对话窗。元件封装图元件封装图元件列表元件列表缩放按钮缩放按钮图图7-12浏览元件封装形式浏览元件封装形式(2)然然后后单单击击“OK”按按钮钮,所所选选元元件件的的封封装装图图即即出出现现在在PCB编编辑辑区区内内,如如图图7-13所所示示。其其实实,在在图图7-2所所示示的的BrowsePCB窗窗口口中中,在在Components(元元件件列列表表)窗窗口口内内找找出出并并

67、单单击击元元 件件 封封 装装 图图 ( 如如 TO-92A) 后后 , 再再 单单 击击Components(元元件件列列表表)窗窗口口下下的的Place按按钮钮,将将元元件件直直接接拖拖进进PCB编编辑辑区区内内。这这与与在在SCH编编辑状态下,放置元件的操作方法完全相同。辑状态下,放置元件的操作方法完全相同。图图7-13元件封装图元件封装图(3)移移动动光光标标,将将元元件件移移到到适适当当位位置置后后,单单击击鼠鼠标标左左键键固固定定即即可可。在在PCB中中放放置置元元件件封封装装图图的的操操作作过过程程与与在在SCH编编辑辑器器中中放放置置元元件件电电气气图图形形符符号号的的操操作作

68、过过程程基基本本相相同同,在在元元件未固定前,可按如下键移动元件位置:件未固定前,可按如下键移动元件位置: 空格键:旋转元件的方向。空格键:旋转元件的方向。 X键:使元件关于键:使元件关于X对称。对称。Y键:使元件关于键:使元件关于Y对称。对称。注注:在在PCB编编辑辑器器中中,尽尽管管可可以以通通过过X、Y键键使使处处于于激激活活状状态态的的元元件件关关于于左左右右或或上上下下对对称称,但但一一般般不不能能进进行行对对称称操操作作,否否则则可可能能造造成元件无法安装。成元件无法安装。按按Tab键键,激激活活元元件件属属性性对对话话窗窗,以以便便修修改改元元件件序序号号、注注释释信信息息等等内

69、内容容。元元件件属属性性对对话窗如图话窗如图7-14所示。所示。元件属性元件属性序号属性序号属性注释属性注释属性放置层放置层旋转角度旋转角度锁定元件边框内的图件锁定元件边框内的图件图图7-14元件属性对话窗元件属性对话窗用同样方法将电用同样方法将电阻阻R101R104封装封装图(图(AXIAL0.5)、)、电容电容C101C103的的封装图(封装图(RB.2/.4)放)放在三极管在三极管Q101附近,附近,如图如图7-15所示。所示。 图图7-15放置元件后放置元件后 2. 连线前的准备进一步调整元件位置手工布局操作只是大致确定了各元件的手工布局操作只是大致确定了各元件的相对位置,布线(无论是

70、手工连线还是自动布相对位置,布线(无论是手工连线还是自动布线)前,要进一步调整元件位置,使元件在印线)前,要进一步调整元件位置,使元件在印制板上的排列满足下列要求:制板上的排列满足下列要求:(1)为为了了方方便便自自动动插插件件操操作作,除除个个别别特特殊殊元元件件外外,元元件件沿沿水水平平或或垂垂直直方方向向排排列列,且且所所有有元元件件(至至少少是是同同类类元元件件)在在板板上上排排列列方方向向要要一一致,即所有电阻、致,即所有电阻、IC芯片等必须横排或竖排。芯片等必须横排或竖排。(2)印印制制电电路路板板上上的的元元件件,尽尽可可能能呈呈“井井”字字形形排排列列,即即垂垂直直排排列列的的

71、元元件件,尽尽可可能能靠靠左左或或右右对对齐齐;水水平平排排列列的的元元件件,必必须须靠靠上上或下对齐。这样不仅美观,连线长度也短。或下对齐。这样不仅美观,连线长度也短。(3)布布线线或或连连线线前前,所所有有引引脚脚焊焊盘盘必必须须位位于于栅栅格格点点上上,使使连连线线与与焊焊盘盘之之间间的的夹夹角角为为135或或180,以以保保证证连连线线与与元元件件引引脚脚焊焊盘盘连连接处的电阻最小。调整结果如图接处的电阻最小。调整结果如图7-16所示。所示。图图7-16调整元件位置后调整元件位置后3.放置印制导线放置印制导线手手工工编编辑辑时时,完完成成了了元元件件位位置置的的精精确确调调整整后后,就

72、就可可以以进进行行布布线线操操作作;对对于于自自动动布布线线来来说说,完完成成了了元元件件位位置置的的精精确确调调整整后后,就就可可以进入预布线操作。以进入预布线操作。手工布线操作过程如下:手工布线操作过程如下:(1)选择布线层:在选择布线层:在PCB编辑器窗口下已编辑器窗口下已打开的工作层列表中,单击印制导线放置层。打开的工作层列表中,单击印制导线放置层。对于单面板来说,只能在对于单面板来说,只能在BottomLayer(即(即焊锡面)上连线。焊锡面)上连线。(2)执执行行Design下下的的Rules命命令令,单单击击Routing标标签签,选选择择Rule Classes(规规则则类类型

73、型)选选项项框框内内的的WidthConstraint(布线宽度),打开图(布线宽度),打开图7-17。布线宽度布线宽度最小宽度最小宽度最大宽度最大宽度适用范围适用范围图图7-17导线宽度设置导线宽度设置线线宽宽适适用用范范围围一一般般是是Board(即即整整个个电电路路板板),如如果果最最小小线线宽宽与与最最大大线线宽宽相相同同,需需 要要 修修 改改 时时 , 可可 单单 击击 图图 7-17中中 的的“Properties”按按钮钮,进进入入线线宽宽设设置置对对话话窗,如图窗,如图7-18所示。所示。在在最最大大值值、最最小小值值窗窗口口内内分分别别输输入入最最大大线线宽宽和和最最小小线

74、线宽宽,并并确确定定适适用用范范围围后后,单单击击“OK”按按钮钮,返返回回如如图图7-17所所示示的的窗窗口,然后单击口,然后单击“Close”按钮。按钮。布线宽度布线宽度最小宽度最小宽度最大宽度最大宽度优先宽度优先宽度图图7-18线宽设置对话窗线宽设置对话窗(3)单单击击放放置置工工具具栏栏内内的的“放放置置导导线线”工工具具,然然后后按按下下Tab键键,激激活活“TrackProperties”(导导线线属属性性)选选项项设设置置窗窗,如如图图7-19所示。所示。图图5-19导线属性设置窗导线属性设置窗(4)将光标移到连线的起点,单击鼠标左键将光标移到连线的起点,单击鼠标左键固定,移动光

75、标到印制导线转折点,单击鼠标左固定,移动光标到印制导线转折点,单击鼠标左键固定,再移动光标到印制导线的终点,单击鼠键固定,再移动光标到印制导线的终点,单击鼠标左键固定,再单击右键终止(但这时仍处于连标左键固定,再单击右键终止(但这时仍处于连线状态,可以继续放置其他印制导线。当需要取线状态,可以继续放置其他印制导线。当需要取消连线操作时,必须再单击鼠标右键或按下消连线操作时,必须再单击鼠标右键或按下Esc键),即可画出一条印制导线,如图键),即可画出一条印制导线,如图7-20所示。所示。连线结束后的印制板如图连线结束后的印制板如图7-21所示。所示。图图7-20在焊锡面上绘制的一条导线在焊锡面上

76、绘制的一条导线图图7-21完成连线后的印制板完成连线后的印制板4.焊盘焊盘焊盘又称连接盘,与元件相关,或者说焊盘是焊盘又称连接盘,与元件相关,或者说焊盘是元件封装图的一部分。在印制板上,仅使用少量孤元件封装图的一部分。在印制板上,仅使用少量孤立焊盘,以便放置少量飞线、电源立焊盘,以便放置少量飞线、电源/地线或输入地线或输入/输输出信号线的连接盘以及大功率元件固定螺丝孔、印出信号线的连接盘以及大功率元件固定螺丝孔、印制板固定螺丝孔等。在制板固定螺丝孔等。在PCB编辑器中,元件引脚焊编辑器中,元件引脚焊盘的大小、形状可重新设置。盘的大小、形状可重新设置。焊盘形状有圆形、长方形、椭圆、八角形等,如焊

77、盘形状有圆形、长方形、椭圆、八角形等,如图图7-22所示。为了增加焊盘的附着力,在中等密度布所示。为了增加焊盘的附着力,在中等密度布线时,一般采用椭圆形或长圆形焊盘,因为在环宽线时,一般采用椭圆形或长圆形焊盘,因为在环宽相同时,长圆形、椭圆形焊盘面积比圆形和方形大;相同时,长圆形、椭圆形焊盘面积比圆形和方形大;在高密度布线时,常用圆形或方形焊盘。在高密度布线时,常用圆形或方形焊盘。图图7-22常用焊盘形状常用焊盘形状对对于于DIP封封装装的的集集成成电电路路芯芯片片来来说说,引引脚脚间间距距为为100mil,在在缺缺省省状状态态下下,焊焊盘盘外外径径为为50mil,即即1.27mm,引引线线孔

78、孔径径为为32mil,即即0.81mm,当当需需要要在在引引脚脚间间走走一一连连线线时时,最最小小线线宽宽可可取取20mil,即即0.508mm,这这时时印印制制导导线线与与焊焊盘盘之之间间的的最最小小距距离离为为15mil。在在高高密密度度布布线线情情况况下下,当当最最小小线线宽宽为为10mil,最最小小间间距距也也是是10mil时时,可可以以在在引引脚脚间间走走两两条条印印制制导导线线。焊焊盘盘直直径径与与引引线线孔孔标标准准尺寸如表尺寸如表7-1所示。所示。表表7-1最小焊盘直径与引线孔直径关系表最小焊盘直径与引线孔直径关系表引线孔直引线孔直径径最小焊盘最小焊盘直径直径0.40.50.6

79、0.80.91.01.31.62.0高精度高精度0.80.91.01.21.31.41.72.22.5普通精度普通精度1.01.01.21.41.51.61.82.53.0低精度低精度1.21.21.51.82.02.53.03.54.0大大功功率率元元件件固固定定螺螺丝丝孔孔、印印制制板板固固定定螺螺丝丝孔孔焊焊盘盘尺尺寸寸与与固固定定螺螺丝丝尺尺寸寸有有关关(一一般般均均采采用用标标准准尺尺寸寸的螺丝、螺帽)。的螺丝、螺帽)。为了使印制导线与焊盘、过孔的连接处过渡圆为了使印制导线与焊盘、过孔的连接处过渡圆滑,避免出现尖角,在完成布线后,可在焊盘、过滑,避免出现尖角,在完成布线后,可在焊盘、

80、过孔与导线连接处采用泪滴焊盘或泪滴过孔。孔与导线连接处采用泪滴焊盘或泪滴过孔。下下面面以以在在图图7-21中中增增加加电电源源/地地线线连连接接盘盘、输输入入/输输出出信信号号连连接接盘盘为为例例,介介绍绍放放置置、编编辑辑焊焊盘盘的的操操作作方法方法:(1)单单击击放放置置工工具具栏栏内内的的“焊焊盘盘”工工具具,然然后后按按下下Tab键键,激激活活PadProperties(焊焊盘盘属属性性)设设置置窗窗,如图如图7-23所示。所示。图图7-23焊盘属性设置窗焊盘属性设置窗 X轴方向尺寸轴方向尺寸Y轴方向尺寸轴方向尺寸形状形状序号序号引线孔直径引线孔直径所在层所在层旋转角度旋转角度中心位置

81、中心位置锁定状态锁定状态选中状态选中状态X-Size、Y-Size的大小决定了焊盘的外形尺寸。的大小决定了焊盘的外形尺寸。Shape:焊盘形状。:焊盘形状。HoleSize:焊盘引线孔直径。:焊盘引线孔直径。Layer:对于单面板来说,焊盘可以放在:对于单面板来说,焊盘可以放在BottomLayer(焊锡面)上,也可以放在(焊锡面)上,也可以放在MultiLayer(多层)(多层)上。上。(2)移动光标到指定位置后,单击左键固定即可。移动光标到指定位置后,单击左键固定即可。重重复复焊焊盘盘放放置置操操作作,即即可可连连续续放放置置其其他他的的焊焊盘盘,结果如图结果如图7-24所示。所示。注注:

82、在在放放置置焊焊盘盘操操作作过过程程中中,焊焊盘盘的的中中心心必必须须位位于于与与它它相相连连的的印印制制导导线线中中心心上上,否否则则不不能能保保证证焊焊盘与印制导线之间可靠连接。盘与印制导线之间可靠连接。图图7-24放置了三个焊盘后的结果放置了三个焊盘后的结果 5. 过孔在在双双面面或或多多层层印印制制电电路路板板中中,通通过过金金属属化化“过过孔孔”使使不不同同层层上上的的印印制制图图形形实实现现电电气气连连接接。放置过孔的操作方法与焊盘相同。放置过孔的操作方法与焊盘相同。单击单击“放置工具放置工具”栏内的栏内的“过孔过孔”工具,工具,然后按下然后按下Tab键,即可激活键,即可激活“Vi

83、aProperties”(过孔属性)设置框,如图(过孔属性)设置框,如图7-25所所示。示。图图5-25过孔属性设置框过孔属性设置框 外径外径孔径孔径Diameter:过孔外径。:过孔外径。HoleSize:过过孔孔内内径径。对对于于只只作作贯贯穿穿连连接接而而不不需需要要安安装装元元件件的的金金属属化化过过孔孔,孔孔径径尺尺寸寸可可以以小小一一些些,但但必必须须大大于于板板厚厚的的1/3,否否则加工会较困难。则加工会较困难。StartLayer:开始层,缺省时是顶层。:开始层,缺省时是顶层。EndLayer:结束层,缺省时是底层。:结束层,缺省时是底层。6.画电路边框画电路边框单单击击PCB

84、编编辑辑器器窗窗口口下下工工作作层层列列表表栏栏内内的的“MechanicalLayer4”(机机械械层层4),将将其其作作为为当当前前工工作作层层,然然后后利利用用“画画线线”工工具具在在机机械械层层4内画出电路板的边框。值得注意的是,内画出电路板的边框。值得注意的是,边边框框线线与与元元件件引引脚脚焊焊盘盘最最短短距距离离不不能能小小于于2mm(一一般般取取5mm较较合合理理),否否则则下下料料会会较较困难。困难。 7.利利用用“圆圆弧弧”、“画画线线”工工具具画画出出对对准准孔孔单单击击PCB编编辑辑器器窗窗口口下下的的Mech4,将将机机械械层层4(MechanicalLayer4)作

85、作为为当当前前工工作作层层,然然后后利利用用“圆圆弧弧”工工具具在在机机械械层层4内内画画出出定位孔,操作过程如下:定位孔,操作过程如下:(1)单单击击放放置置工工具具栏栏内内的的“从从中中心心画画圆圆弧弧”工工具具(采采用用中中心心画画圆圆法法或或边边缘缘画画圆圆法法均均可可,但用中心画圆法定位会方便一些)。但用中心画圆法定位会方便一些)。(2)将将光光标标移移到到圆圆弧弧的的中中心心,单单击击鼠鼠标标左左键以确定圆弧的圆心。键以确定圆弧的圆心。(3)移动光标,调整圆弧半径大小,然后移动光标,调整圆弧半径大小,然后单击鼠标左键以确定圆弧的半径。单击鼠标左键以确定圆弧的半径。(4)将光标移到圆

86、弧的起点,单击左键。将光标移到圆弧的起点,单击左键。(5)将光标移到圆弧的终点,单击左键。将光标移到圆弧的终点,单击左键。(6)重重复复画画圆圆弧弧操操作作,画画定定位位孔孔的的内内圆圆,再再利利用用“画画线线”工工具具在在定定位位孔孔内内画画出出两两条条垂垂直直的线段,于是就形成了对准孔,如图的线段,于是就形成了对准孔,如图7-26所示。所示。图图7-26对准孔对准孔 8.编辑、修改丝印层上的元件序号、注释信息编辑、修改丝印层上的元件序号、注释信息在在放放置置元元件件、手手工工布布局局以以及及手手工工调调整整布布线线等等操操作作过过程程中中,为为了了不不影影响响视视线线,常常将将元元件件的的注注释释信信息息(如如序序号号及及型型号号等等)隐隐藏藏起起来来。因因此此,最最后后需需要要调调整整丝丝印印层层上上的的元元件件序序号号、注注释释信信息息文文字字的的位位置置与与大大小。小。调调整整元元件件序序号号、注注释释信信息息后后的的结结果果如如图图7-27所所示示,至至此此也也就就完完成成了了这这一一简简单单电电路路印印制制板板的的编编辑辑工工作。作。图图7-27编辑结束后的单面印制板编辑结束后的单面印制板

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